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基（jī）於（yú）RS485的PLC與變頻器通訊實現

2019-8-12 來源：山東水利（lì）技師學院作者：王國軍

摘要：在數控機床中，以三相異步電動機為控製對象，通（tōng）過PLC與變（biàn）頻器的（de）通訊連接和編程測試，實（shí）現了PLC與變頻器（qì）之間的基（jī）於RS485專用通（tōng）訊協議方（fāng）式的通訊，測試程序穩定（dìng），可實時監控變頻器參數。

關鍵詞：RS485 變頻器 PLC 通訊

數控（kòng）機床中主軸的（de）旋轉運動大多是由三相異步電動機所驅動，三相異步電動機由PLC與變（biàn）頻器控製。PLC與變頻器之間的控製方式也多種多樣（yàng），有I/O控（kòng）製（zhì）、模擬量控製和通訊控製等多種控製方式，根據不同的應用場合可選（xuǎn）擇不同的控製（zhì）方式。本文介紹（shào）三菱PLC與三菱FR-E740變頻器之間的三種控製方式，重點對基於RS485的專用協議通訊進行具體介紹。

1．PLC控製變頻器的常用方法

PLC控製變頻（pín）器的方法有以下三種（zhǒng）控製方式：

（1）I/O控製

I/O控製是一種最簡單和最直接的控製方式，不需要通訊協議，隻要將PLC與（yǔ）變頻器進行（háng）簡單的（de）點對點連接（jiē）就可以。在PLC的編程軟件中（zhōng）寫好程序，由輸出繼電器的輸出點（diǎn）高低電平的組合（hé）對變頻器（qì）的RH、RM、RL等點的控製實現7段速的控（kòng）製，或者通過輸出繼電器的輸出（chū）點高低電平的組合對變頻器的RH、RM、RL、REX等點的控製實（shí）現15段速的控製。這種控製方式的缺點是通訊距離較短，控製速度值一定，不能實現平滑控製，也不（bú）能進行（háng）變頻器（qì）參數值的監（jiān）控。

（2）模擬量控製

模擬量（liàng）一般是由傳感器變換出來的，例如壓力傳感器、溫度傳感器、速度傳感器，這（zhè）些傳感（gǎn）器把測量出來的（de）實際壓力、溫（wēn）度等轉換成0～5V、0~10V、0～20mA、4～20mA等，變頻器可根據這些輸入信號控製電機的轉速。模擬量比（bǐ）通訊容易受幹擾，尤其（qí）是電壓信號（hào），通常（cháng）都需要進行屏蔽、隔離、濾波的方式進行處理。

（3）通訊控製

三菱PLC與三菱變頻器的通訊可以采用常用的MODBUS-RTU通（tōng）訊，也可（kě）以采用三菱專用協議通訊。MODBUS-RTU通（tōng）訊方式程序編寫較為（wéi）複雜，對於沒有專（zhuān）用通（tōng）訊協（xié）議的情況下，可采用MODBUS-RTU通訊，通訊距（jù）離較遠（可達500m），速度高，成本（běn）低，穩定性好，所以在工業控製中是較為常用的一種通訊控製協議。本文重點（diǎn）介紹三菱專用協議通訊（xùn）方式。

2．基於RS485的三菱專用協議通訊

（1）PLC與變頻器的接線

在三菱FX3U的左側（cè）擴展FX3U-485ADP型RS-485通信用特殊適配器，該適配器通訊距離500m,最多可連接8台變頻器。PLC、變頻器通訊通過網線（xiàn）連接（網線的RJ45接頭連接至變（biàn）頻器、另一（yī）端（duān）接（jiē）FX3U-485ADP通訊模塊）。2、8號插針為操（cāo）作麵板或參數單元（yuán）用電（diàn）源。進行RS-485通（tōng）訊時請不要使用。如果接入使用，可能或導致（zhì）變頻（pín）器無法動作或損（sǔn）壞。變頻器與FX3U-485ADP的接線對應如表一所示。變頻器本體網（wǎng）線插（chā）座，從下麵看，如圖一所示。

表一 RJ45接頭針（zhēn）腳與（yǔ）FX3U-ADP485 對應表

（2）變頻器參數

為了（le）正確的建立 PLC與變頻器（qì）之間的通訊,必須在（zài）變頻器中設置與通訊有（yǒu）關的參數。相關三菱FR-E740的參數設置如下：

P79模式（shì）選擇為6；p117通訊站號選擇為1；p118通訊站好選擇為192或96（要與PLC的通訊參數一致）；p120通訊停止（zhǐ）位長選擇（zé）為1；p120通訊奇偶校驗選擇為2；p120-p123全（quán）部選擇為9999；p124通訊有無CR/LF選擇為（wéi）1；p549協議選擇（zé）為0；p340通訊啟動模（mó）式選擇（zé）為10。參數設置好後要進行重啟變頻器。

（3）PLC編程軟件GX-Developer通訊參數設置

PLC通（tōng）訊參數設置在PLC係統（tǒng）（2）中首先選擇通道一（yī）（CH1）或通道二（CH2），這個根據FX3U-485ADP與PLC本體（tǐ）的連（lián）接，靠近PLC本體的（de）模塊選擇通（tōng）道一。①協議為（wéi）無協議通信;②數據長（zhǎng）度為 8位;③奇偶校驗為偶數;④停止位為 2位;⑤傳輸速率（lǜ）為 19200 bps;⑥H/W類型為 RS-485;⑦傳送控製順序為格式4（CR/LF有）⑧站號設置為（wéi） 00;⑨超（chāo）時判定（dìng）時間為 1。

（4）PLC與變頻器的通訊程序

PLC與變頻器之間采用主從通（tōng）訊方式控製三相（xiàng）異步電機，PLC和變頻器設置相關參數完成後，組態觸摸屏進行了通訊測試，在觸摸（mō）屏上的正（zhèng）轉、反轉和停止按鈕分別用M1、M2、M3三個變量連接程序；觸摸屏上（shàng）的頻率參數設置輸入框（kuàng）用M20來連接程序變量；用D0數據寄（jì）存器連接程序，用於觸摸（mō）屏手動輸入頻率值；D200、D202、D204分別對應觸摸屏上的電流、電壓和頻率監（jiān）控輸出框寄存器變量；通訊示例程序如下：

3．結論

PLC與變頻器（qì）間采（cǎi）用RS485通訊，通訊速度高、距離長（zhǎng）、抗幹擾能力強，通過上述程序的測試，運行穩定（dìng），成本較低，通過（guò）觸摸屏就可實現對變（biàn）頻器控（kòng）製和多種參數的監控。

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