产品描述
西门子模块6ES7516-3AP03-0AB0型号规格
一、概述
某纺织机械厂使用Kinco PLC已在多种型号的梳棉机上定型应用。针对纺织机械智能化、集成化操作要求,客户希望通过PLC连接两台变频器,并通过文本屏设定和显示变频器参数。步进科技利用新推出的双串口CPU306EX对原系统改造,顺利实现了客户新增功能,变频器选用的是伦茨(LENZE)SMD系列。这里我们不再重复机械的工艺过程,重点介绍Kinco K3系列PLC与伦茨变频器通讯的过程。
二、CPU306EX双串口PLC的通讯说明
CPU306EX带有两个串行通讯口,Port0物理层是RS232/485可选,集成了三种通讯协议:①MODBUS RTU从站协议;②自由通讯协议; ③与EasyProg软件通讯的协议。Port1物理层是RS485,集成了二种通讯协议:①MODBUS RTU从站协议;②自由通讯协议。在本应用中Port0与文本屏通讯,采用MODBUS RTU从站协议。Port1与两台变频器通讯,采用自由通讯协议。
三、伦茨SMD系列变频器的通讯说明
伦茨SMD系列变频器通讯协议是MODBUS RTU从站协议。用MODBUS通讯时,需注意以下几点:
1. 通讯线按如下方式连接:
A(PLC)→71(第一台变频器)→71(第二台变频器)
B(PLC)→72(第一台变频器)→72(第二台变频器)
2. 参数设定(区分大小写):
C01:8(MODBUS通讯协议)
C25:1(通讯参数9600,8,N,1)
第一台变频器地址:
C09:2(站号为2)
第二台变频器地址:
C09:3(站号为3)
3. 端子28要与20短接。
4. 需要设定低速、高速、加速时间、减速时间对应的寄存器如下:
设定低速段C37(4AH)
设定高速段C38(4BH)
设定加速时间C12(3DH)
设定减速时间C13(3EH)
5. 需要读变频器当前频率寄存器如下:
读频率C50(50H)
6. 采用通讯方式给变频器参数设定新值时,首先要对变频器执行操作。给寄存器49(31H)传参数0即可。(W49=0)
四、CPU306EX与伦茨SMD系列变频器的通讯说明
CPU306EX与伦茨变频器采用自由口通讯协议,CPU端需模拟MODBUS主站。
MODBUS数据格式如下:
通讯数据(信息帧)格式
通讯信息传输过程:
当通讯命令由发送设备(CPU)发送至接收设备(变频器)时,符合相应地址码的从机接收通讯命令,并根据功能码及相关要求读取信息,如果CRC校验无误,则执行相应的任务,然后把执行结果(数据)返送给主机。返回的信息中包括地址码、功能码、执行后的数据以及CRC校验码。如果CRC校验出错就不返回任何信息。
地址码:就是每台变频器的站号,是唯一的。
功能码:MODBUS通讯规约可定义的功能码为1到127。这里只用到了03和06。
数据区:数据区包括需要由从机返送何种信息或执行什么动作。
CPU内部用了一个500mS定时器来控制通讯,每500mS读一次变频器的频率。第一次读第一个变频器,第二次读第二个变频器,然后再返回读第一个,周而复始。当文本屏要设定数据时,暂停定时器停止通讯,设定成功后返回正确信息。如果设定不成功,返回错误信息并提示重新设定。若不成功次数超过5次即报警,认为PLC不能与该变频器通讯。
4.1通信参数
串行端口的通信方式是将字节拆分成一个接着一个的位再传送出去。接到此电位信号的一方再将此一个一个的位组合成原来的字节,如此形成一个字节的完整传送。
在传输进行的过程中,双方明确传送信息的具体方式,否则双方就没有一套共同的译码方式,从而无法了解对方所传过来的信息的意义。因此双方为了进行通信,必须遵守一定的通信规则,这个共同的规则就是通信端口的初始化。
通信端口的初始化必须对以下几项参数进行设置。
4.1.1数据的传输速度
串行通信的传输受到通信双方配备性能及通信线路的特性所左右,收、发双方必须按照同样的速率进行串行通信,即收、发双方采用同样的率。率批量的是串行通信中每一秒所传送的数据位数,单位是bit/s。经常可以看到食品或MODEM的规格书上都写着19200bit/s、38400bit/s······,所指的就是率。
就食品或工业场合来说,19200bit/s、38400bit/s是较觉的率,现在的个人计算机 所提供的串行端口的率都可达到115200bit/s(甚至有921600bit/s),若传输距离较近而设备也提供时,使用较高的率也可以。
例如,在某异步串行通信中,每传送一个字符需要8位,如果采用率4800bit/s进行传送,则每秒可以传送600个字符。
4.1.2数据的传送单位
一般串行通信端口所传送的数据是字符型,若用来传输文件,则会使用二进制的数据类型。当使用字符型时,工业界使用到的有ASCII字符码及JIS字符码;ASCII使用了8位形成一个字符,而JIS码则以7位形成一个字符。欧美的设备多使用8位的字节,而日本的设备多使用7位为一个字节。以实际的RS-232传输上看来,由于工业界常使用的PLC大多只是传送文字码,因此只要7位就可以将ASCII的0~127码表达出来(2=128,共有128种组合方式),所有的可见字符也落在此范围内,所以只要7个数据位就够了。不同的情形下(依据使用的协议),会使用到不同的传送单位。使用多少位合成一个字节必须先行确定。
4.1.3起始位与停止位
由于异步串行传输中并没有使用同步脉冲作基准,故接收端完全不知道传送端何时将进行数据的传送。发送端准备要开始传送数据时,发送端会在所送出的字符前后分别加上高电位的起始位(逻辑0)及低电位的停止位(逻辑1),它们分别是所谓的起始位和停止位。也就是说,当传送端要开始传送数据时,便将传输线上的电位由低电位提升至高电位;而当传送结束后,再将电位降至低电位。接收端会因起始位的触发(因电压由低电位升至高电位)而开始接收数据,并因停止位的通知(因电压维持在低电位)而明确数据的字符信号已经结束,当加入了起始位及停止位才比较容易达到多字符的接收能力。起始位固定为1位,而停止位则有1、1.5、2位等多种选择,如何选择呢?只要通信双方协议通过即可,没有强制规定。
4.1.4校验位
为了预防错误的发生,使用校验位作为检查的机制。校验位即是用来检查所传送数据的正确性的一种核对码,这之中又分成奇校验与偶校验两种,分别是检查字符码中1数目是奇数或偶数。以偶校验为例,“A”的ASCII码是41H(16进制),将它以二进制表示时,是01000001其中1的数目是2,因此校验位便是0,使1的数目保持偶数;同样,校验位是奇校验时,“A”的校验位便是1,使1的数目保持在奇数。接收者重新计算奇偶校验位,如果新的计算值正确,那么表示正常。如果新的计算值错误,那么接收端就会收到一些指示,表示此次接收的数据有误。
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