变频器 plc 通信控制应用基础第一讲 变频器 PLC 控制方法控制方式：一 开关量控制通过其输出点直接与变频器的开关量信号输入端子相连，通过程序控制变频器的启动，正反转，复位停止等，也可控制变频器的多段速运行，还可以控制变频器的运行速度特点：方便简单，易理解，速度调节精度低二 模拟量控制，三 通信方式控制PLC 通过通信对变频器进行各种控制和监控处理，通信控制方式抗干扰能力强，控制成本低，传输距离远，控制数量多，但程序编制复杂，目前，已在实际中得到了广泛使用通信控制内容1 对变频器进行运行控制（PLC 变频器）2 对变频器进行监控（变频器 PLC）3 变频器进行参数修改（PLC 变频器）4 读取变频器参数值（变频器 PLC）第二讲 数字通信基础第一节 1 数制与码制2 数据通信方式3 PLC 网络通信方式，4 通信协议码制和 ASCII 码编码：用二进制表示各种数字，字母和符号的编制码制:形成统一标准的编码规定。ASCII 码：用于文字数据的国际标准编码规定，用七位二进制数来表示各种数字，字母和符号，其特点是用最高位（b7）作奇偶校验位常用 ASCII 码表二 数据通信方式1 按传送位数分类：并行通信 串行通信同步传送，异步传送2 按传送方向分类：单工 半双工 全双工3 按数据是否进行调制分类： 基带 频带4 按通信介质分类：并行通信并行通信按字或字节为单位进行传送，字中各位是同时进行传送的，n 位必须安 n 根线，其特点是传送速度快，通信线多，成本高，不适宜做长距离数据传送，计算机或 PLC 内部总线都是以并行方式传送的，PLC 和各个模块之间也是通过总线交换数据的。串行通信串行通信是按一位一位传送数据的，通信线路少（仅二，三根） ，成本低，但传送速度慢，数据传送过程复杂，适用于距离长但对速度要求不高的场合，在 PLC 网络通信中绝大多数采用串行通信。串行通信根据其传送数据时数据信号是否与时钟频率同步分成同步通信和异步通信两种方式。同步传送同步传送是指在约定的通信频率下，发送端把多个字符组成一个信息组（也叫信息帧） ，每帧的开始用同步字符来表示，传输时，始终保持连续的数据流，不允许有间隙同步传送是以数据块为单位传送的，传送速度高，一般用于传输速度较高的场合，同步传送对设备要求高成本也高，适用于大型 PC 控制系统中。异步传送异步传送是指在数据传送的过程中，发送方可以在任何时刻传送字串，两个字串之间的时间间隔是不固定的，接收端必须时刻做好接受的准备，但在传送一个字串（也叫一帧）时，所有的比特位是连续发送的，异步传送速度低，但通信方式简单可靠，成本低，容易实现，广泛的应用在 PLC 系统中第三课时 异步传送之数据字符格式起始位：信息开始，接受方用这个位使自己的接受时钟与数据同步，1 位数据位：信息的内容，一般 5 到 8 位，也叫信息位，校验位：校验数据传送的正确性，可以没有，1 位停止位：信息的结束，可以是 1 位，1.5 位，2 位传送 8 位数据 45H(0100，0101B) ，奇校验，一个停止位，则信号线上的波形如下图所示那样，发送顺序是 0010波特率是指在异步传送时，每秒钟所能传送的比特数，即一秒钟传送多少个一位二进制数。PLC 通信中常用的波特率是 300,600,1200,2400,4800,9600,19200 bit/秒等在 PLC 通信中，发送方和接收方的波特率必须一致，否则数据不能传送。异步传送之奇，偶校验奇校验：一组给定数据中“1”的个数为偶，校验位为 1“1”的个数为奇，校验位为 0偶校验：一组给定数据中“1”的个数为偶，校验位为 0“1”的个数为偶，校验位为 1奇偶校验方法简单，实用，但无法确定哪一位出错，也不能纠错。通信格式通信格式是指通信双方在数据长度，奇偶校验位，波特率，起始位，停止位等内容进行统一规定。在主从通信结构中，从站的上述格式内容分布在其通信参数中，确定好从站的通信参数组，再设定通信格式字，以 16 进制存入主站的指定的特殊存储单元中。主，从站的通信格式如果不一致，则双方不能正确的进行通信数据传送方向单工通信方式：数据传送始终保持同一方向半双工通信方式：数据传送是双向的，但某一时刻只能在一个方向上传送全双工通信方式：数据传送在任何时刻都可以在两个方向上传送基带传送与频带传送数据传送时，按是否对数据进行调制分为基带传送：对数据不进行任何调制，直接传送数据的方式频带传送：把数据信号调制到某一频带上再进行传送的方式。数据信号到达对方后，还必须经过调节后才能使用在 PLC 通信中，大多数采用基带传送，仅当传送距离达到一定时，才可能采用频带传送通信传送介质变频器 PLC 控制中，大部分采用双绞线PLC 通信系统的分类1 PLC 与计算机之间的通信2 PLC 与 PLC 之间的通信3 PLC 与控制装置之间的通信和变频器通信指令：RS两台 PLC 之间的通信利用通信参数设置主从站及通信方式其通信数据传送方式为并行通信方式，分标准并行通信模式和高速并行通信模式两种主站：可以对网络中其他设备发出初始化请求从站：只能响应主站的请求，不能发出初始化请求多台 PLC 联网时，有两种通信方式，主从 1：N 通信：只有一个主站，其余皆为从站，其通信由主站控制掌握令牌 N:N 通信：没有主站和从站，其通信采用令牌总线存取控制技术PLC 网络 M: N 通信方式这也是 PLC 网络的一种通信方式，设总线上有 M 台 PLC，其中 N 个为主站（N(M)）其余为从站，又陈昨日称作浮动 M：N 通信方式它的通信结合上面的主从及令牌通信模式，令牌在主站中流动，获得令牌的主站，再以主从方式与主从站通信PLC 控制装置的通信方式 1：N 主从式通信方式，PLC 是主站，其余皆为从站主站与任一从站均可单向或双向数据传送，从站与从站之间不能相互通信，如有数据传送则通过主站中转主站编写通信程序，从站只需设定相关的通信协议参数。第四课时 通信协议1 PLC 与控制设备的控制要求2 通信协议基本知识3 RS232 和 RS485 串行接口标准4 MODBUS 通信协议5 三菱 FR-E500 变频器专用通信协议一 PLC 与控制设备通信技术要求1 网络通信方式主，从站的确定，从站的数量，编号2 数据通信方式并行，串行？同步，异步？数据传送方向？是否调制？3 硬件接口标准（电气接口）电气特性（逻辑电平，节点数，发送方式）传送波特率，介质，距离接口形式，引脚定义，连接方式4 数据传送格式（软件接口）起始位标志信息内容（功能码，地址码，信息码）检验方法停止位标志结束标志PLC 与控制设备采用通信方式采用 1：N 主从式通信，其中 PLC 是主站，控制设备为从站，从站的数量由所用的接口标准确定采用串行异步数据传送方式，传送方向为半双工或全双工，数据传送一般为基带传送，采用双绞线作为通信介质采用电气接口为 RS232/RS422/RS485 标准接口为 PLC 及控制设备接口采用标准的通信协议或控制设备自订的专用协议为通信协议通信协议的基本要求：开放系统互联（OSI）参考模型通信协议：通信协议又称通信规程，是指通信双方对数据传送控制的一种约定，约定中包括对数据格式，同步方式，传送速度，传送步骤，纠错检误方式及控制定义等问题作出统一规定，通信双方必须共同遵守，它也叫做链路控制规程通信协议还包括电气接口标准，但它是另外制定的，不在有关数据传送的通信协议内HDLC 的数据信息帧结构起始码：一般为一个特殊的标志(某一个 ASCII 码符)为信息帧的起始边界，又叫帧头，头码等地址码：设备在网络通信中的站址控制码：信息帧中最主要的内容，表示发送方要求接收方做什么，又叫“功能码” ，控制码不可缺少信息码：对参与校验的数据进行校验所形成的码，校验方法由通信协议规定，校验码一般不能省略，停止码：一般为一个或二个特殊的标志（ASCII 码符） ，为信息帧的结束边界，又称结束码，尾码，帧尾等，异步传送之求和校验求和校验是三菱 FX PLC 指令 CCD 所采用的校验方法求和校验分两部分：一部分为列校验，将按列进行偶校验之校验码保存核对，另一部分是将所有数据进行求和并保存核对三菱变频器采用偶校验异步传送之其它校验LRC 校验（纵向冗余检测）校验方法是将所有数据位相加，并求和（低 8 位）的补码（求反加 1）CRC 校验（循环冗余检测）校验方法比较复杂，详见资料异或校验校验方法是将所有数据位逐位进行异或运算，取最后异或结果异或校验例讲（同为 0，异为 1 本身为列偶校验）第五课时 第三讲，通信协议（第二节）三 RS232 和 RS485 串行接口标准RS232 之电气特性（串行）DTE 数字终端设备DCE 数据通信设备一般用 2 号 3 号 5 号脚RS232 之不足之处1 接口信号电平高（5V15V ） ，易烧坏接口电路芯片。不能与 TTL 电路电平兼容。2 波特率低，仅 20Kbit/s，传输效率低3 采用不平衡的单端通信传输方式，易产生共模干扰，抗干扰能力差，4 传输距离短仅 50 米，长距离需加调制RS485 接口标准介绍RS485 是在 RS422 基础上发展起来的，它采用平衡驱动器和差分驱动器的组合，具有很好的抗噪声干扰性能，它的最大传输距离为 1200 米，实际可达 3000 米，传输速率最高可达10Mbit/sRS485 采用半双工通信方式，它允许在简单的一对屏蔽双绞线上进行多点，双向通信，利用单一的 RS485 接口可以很方便的建立起一个分布式控制的设备网络系统，因此 RS485现已成为首选的串行接口标准大部分控制设备和智能化仪器仪表设备都配置有标准的通信接口RS232 电阻加在末端RS485 电阻一般为 120 欧姆，小于 300 米可以不加注意四线制接线注意 RS 端注：若三菱 FX2N 采用通信卡 FX2N-485-BD 时，应设置 b11b10b9=”110”CR 是回车，LF 是换行/第六课时 通信协议第三讲(林可霉素利多卡因凝胶，宝宝乐维肤膏 20130905 记录)MODBUS 通信协议MODBUS 通信协议是一种主从式串行异步半双工通信协议。采用主从式通信结构，可使一个主站对多个从站进行双向通信，它提供了 ASCII 和 RTU 两种通信方式，其物理接口为RS232/RS422/RS485 标准接口由于 MODBUS 协议是完全公开透明的，所需的软硬件又非常简单，这就使它已经成为一个通用的工业标准，几乎所有的控制设备和智能化仪表都支持 MODBUS 通信协议，通过MODBUS 协议，不同厂商所生产的的控制设备和只能仪表 就可以连成一个工业网络，进行集中控制。MODBUS 之 RTU 通信方式地址码，功能码，数据区均与 ASCII 通信方式相同校验码：CRC 校验（16 位）起始位：无字符，仅保持无信号时间大于 10ms停止位：无字符，仅保持无信号时间大于 10ms数据位内容由通信程序编写，所有信息均用十六进制数形式发送和接受MODBUS 之功能码（常用）OMDBUS 之查询和应答MODBUS 协议规定了查询和应答的一些基本规则，而把具体查询和应答的格式留给了设备供应商MODBUS 规定，当 PLC 查询后，变频器回应时，它使用功能码的变化来指示是否有错误发生。无错时，回应相同的功能码，有错时，将返回的功能码最高位 b7 置 1，例如，功能码为 03H，无错时应答为 03H，有错时，应答为 83H第七课时 第四讲 三菱 FX 与三菱变频器通信控制制 第一节第四讲：三菱变频器与三菱 FXPLC 通信控制一，三菱 FX 系列通信指令解读二，三菱 FR-E500 变频器通信参数设置三，RS 指令经典法通信程序设计四，专用通信指令法通信程序