系統(tǒng)配置:
1.1安裝 Step7 Micro/Win SMART software(含 Modbus協(xié)議庫(kù))的PC機(jī),本例中使用的是Step7 Micro-Win SMART V2.7。
1.2 打開(kāi)編程軟件STEP7-MicroWIN SMART。
1.3 點(diǎn)開(kāi)庫(kù),我們會(huì)看到有兩個(gè)ModbusRTU Master文件夾。
1.2圖
1.3圖
MUS_CTRL和MB_CTRL2具有相同的作用和參數(shù)。如果一個(gè)CPU有兩個(gè)主站的情況下MBUS_CTRL用于第一個(gè)ModbusRTU 主站。MB_CTRL2用于第二個(gè)ModbusRTU 主站。相應(yīng)地,MBUS_MSG和MBUS_CTRL一同用于第一個(gè)ModbusRTU 主站。MB_MSG2和MB_CTRL2一同用于第二個(gè)ModbusRTU 主站。
我們?cè)谟布蠒?huì)看到CPU本身集成了一個(gè)RS485口,我們還可以通過(guò)擴(kuò)展的方式擴(kuò)一個(gè)RS485通訊板。(紅色方框是本身集成的,藍(lán)色方框是擴(kuò)展的)。
硬件配置:
2.1 硬件要求
G120配備CU240E-2控制單元的變頻器一臺(tái)、異步電機(jī)一臺(tái)、S7-200 SMART PLC 一臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)DRIVE-CLIQ電纜一根、雙絞屏蔽電纜一根。本例中,使用的G120的控制單元CU240E-2固件版本V4.6。
2.2 CU240E-2控制單元接口
CU240E-2控制單元端子排如圖下圖,RS485接口在控制單元的底部,共有5個(gè)接線(xiàn)端子,其中從左到右,2號(hào)端子為RS485P,3號(hào)端子為RS485N,這兩端子用于通信數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。
2.3 G120與200SMART硬件連線(xiàn)。
2.2圖
2.3圖
S7-200 SMART作為Modbus通信主站,其通信端口和變頻器從站的接線(xiàn)如圖 ,在通信網(wǎng)絡(luò)的首、末端需要使用終端電阻。對(duì)于S7-200 SMART,需要在通信端口端子 3和8之間連接一阻值為120歐姆的電阻。對(duì)于變頻器,把通 信網(wǎng)絡(luò)末端的CU240E-2終端電阻撥碼開(kāi)關(guān)撥到ON位置即可;中間位置的 CU240E-2,終端電阻撥碼開(kāi)關(guān)必須撥到OFF位置。
通信設(shè)置:
3.1 設(shè)置通訊接口
使用 PLC 以太網(wǎng)接口和 DRIVE-CLIQ 電纜,設(shè)置通信接口。
第一步:雙擊“通信”,彈出“通信”設(shè)置窗口;
第二步:選擇網(wǎng)絡(luò)接口卡,設(shè)置為“ICP/IP.AUTO.1”,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)收索 CPU。
3.2 建立PC與PLC之間連接
選擇“網(wǎng)絡(luò)接口”后自動(dòng)搜索到 CPU.
第一步:搜索到 CPU 后,選擇搜索到的 CPU,點(diǎn)擊 CPU 的”IP 地址”。
第二步:點(diǎn)擊“ 確定 ” 按鈕,完成網(wǎng)絡(luò)連接。
3.1圖
3.2圖
變頻器參數(shù)設(shè)置:
4.1 變頻器地址設(shè)置
變頻器的 MODBUS 通信地址可以通過(guò)控制單元上的總線(xiàn)地址撥碼開(kāi)關(guān)進(jìn)行設(shè)置。
當(dāng)?shù)刂窊艽a開(kāi)關(guān)的位置都為 OFF 時(shí),也可用過(guò)參數(shù) P2021 進(jìn)行設(shè)置。(說(shuō)明:改變地址后需重新上電后才能生效)
4.2變頻器參數(shù)設(shè)置
對(duì)變頻器一些基本的通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,才可以進(jìn)行 MODBUS 通信。
4.3 G120 常用寄存器說(shuō)明
G120 變頻器常用寄存器介紹,也是本例所使用的寄存器,如表下表。要了解更多的 G120 寄存器信息,請(qǐng)參見(jiàn) G120 操作手冊(cè) 。
4.1圖
4.2圖
4.3圖
PLC 編程
5.1 初始化程序
使用 MODBUS 協(xié)議的初始化模塊 MBUS_CTRL,初始化 S7-200 SMART 的CPU 端口專(zhuān)用于 MODBUS 主站通信。
5.1圖
功能塊說(shuō)明:
注:此處以及下文的“功能塊說(shuō)明”僅介紹了功能塊內(nèi)的主要管腳功能,未說(shuō)明的管腳功能,請(qǐng)參考 Step7 Micro-Win SMART V2.0 軟件的幫助文件。
EN 使能:必須保證每一掃描周期都被使能(使用 SM0.0) 。
Mode 模式:為 1 時(shí),使能 Modbus 協(xié)議功能;為 0 時(shí)恢復(fù)為系統(tǒng) PPI 協(xié)議 。
Baud 波特率:支持的通訊波特率為 4800,9600,19200 ,此處設(shè)置 9600。
Parity 校驗(yàn):校驗(yàn)方式選擇 (G120 采用偶校驗(yàn))
0=無(wú)校驗(yàn)
1=奇較驗(yàn)
2=偶較驗(yàn)
Port 端口:設(shè)置物理通信端口(0 = CPU 中集成的 RS-485,1 = 可選 CM01 信號(hào)板上的 RS-485 或 RS-232)。
Timeout 超時(shí):主站等待從站響應(yīng)的時(shí)間,以毫秒為單位,典型的設(shè)置值為1000 毫秒(1 秒),允許設(shè)置的范圍為 1 - 32767。注意:這個(gè)值必須設(shè)置足夠大以保證從站有時(shí)間響應(yīng)。
Done 完成位:初始化完成,此位會(huì)自動(dòng)置 1。
Error:初始化錯(cuò)誤代碼。
(注意:MBUS_CTRL指令,要寫(xiě)在主站里,一個(gè)主站只要寫(xiě)一條即可。波特率和奇偶校驗(yàn)要與從站的設(shè)定一致。)
P
5.2 主站讀寫(xiě)功能塊
5.2.1 寫(xiě)控制字
5.2.1圖
功能塊說(shuō)明:
注:此處以及下文的“功能塊說(shuō)明”僅介紹了功能塊內(nèi)的主要管腳功能,未說(shuō)明的管腳功能,請(qǐng)參考 Step7 Micro-Win SMART V2.0 軟件的幫助文件。
EN 使能:同一時(shí)刻只能有一個(gè)讀寫(xiě)功能(即 MBUS_MSG)使能 。
注意:G120 對(duì)于寫(xiě)指令同一時(shí)刻只運(yùn)行對(duì)一個(gè)保持寄存器操作;讀指令同一時(shí)刻最大允許操作 125 個(gè)保持寄存器。
First 讀寫(xiě)請(qǐng)求位:每一個(gè)新的讀寫(xiě)請(qǐng)求必須使用脈沖觸發(fā)。
Slave 從站地址:可選擇的范圍 1 - 247 。
RW 請(qǐng)求方式:0 = 讀, 1 = 寫(xiě) 。
Count 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù):通訊的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)(位或字的個(gè)數(shù)) 。注意:Modbus 主站可讀/寫(xiě)的最大數(shù)據(jù)量為 120 個(gè)字(是指每一個(gè) MBUS_MSG 指令)。
DataPtr 數(shù)據(jù)指針:1. 如果是讀指令,讀回的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中 ;
2. 如果是寫(xiě)指令,寫(xiě)出的數(shù)據(jù)放到這個(gè)數(shù)據(jù)區(qū)中 。
Done 完成位:讀寫(xiě)功能完成位 。
Error 錯(cuò)誤代碼:只有在 Done 位為 1 時(shí),錯(cuò)誤代碼才有效。
常用的控制字:
047E :運(yùn)行準(zhǔn)備
047F :正轉(zhuǎn)啟動(dòng)
0C7F :反轉(zhuǎn)啟動(dòng)
04FE :故障確認(rèn)
P
5.2 主站讀寫(xiě)功能塊
5.2.2寫(xiě)速度設(shè)定值
5.2.3 讀狀態(tài)字和速度實(shí)際值
5.2.4 讀取斜坡時(shí)間
5.2.4 讀取斜坡時(shí)間
5.2.5 寫(xiě)斜坡下降時(shí)間
5.2.2圖
5.2.3圖
5.2.4圖
5.2.5圖
分配庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)
在編譯程序之前,首先要為 Modbus 庫(kù)分配可用的全局 V 存儲(chǔ)器地址。
第一步:選擇 “程序塊” ->“ 庫(kù)” 右鍵,選擇“庫(kù)存儲(chǔ)區(qū)”;
第二步:點(diǎn)擊 “建議地址”, 選擇 V 存儲(chǔ)器的地址;
第三步:點(diǎn)擊 “確定”退出。
6圖
調(diào)試程序:
程序編輯完成后,要調(diào)試程序。
第一步:點(diǎn)擊“保存“,保存好編輯的程序;
第二步:點(diǎn)擊“編譯“,編譯程序;
第三步:點(diǎn)擊“下載“,把程序下載到 PLC 的 CPU 當(dāng)中;
第四步:點(diǎn)擊“運(yùn)行“,啟動(dòng)程序。
7圖
監(jiān)控狀態(tài)表
通過(guò)監(jiān)控狀態(tài)表,可以修改過(guò)程數(shù)據(jù)和監(jiān)控過(guò)程數(shù)據(jù)的變化狀態(tài)。
8圖
控制字:VW100=16#047F 說(shuō)明啟動(dòng)命令已經(jīng)給了。
狀態(tài)字:VW300=16#EF37 說(shuō)明變頻器的狀態(tài),參見(jiàn) r0052。
主設(shè)定值:VW200=16#1000 說(shuō)明速度設(shè)定值已經(jīng)給了,16#0-4000 對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速0-P2000 的值。
速度實(shí)際值:VW302=16#1000 說(shuō)明電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速已經(jīng)運(yùn)行到 375rpm。
斜坡上升時(shí)間:VW400=1000,從寄存器列表中可以看到 40322 的寄存器的定標(biāo)系數(shù)是 100,所以參數(shù) P1120=1000/100=10。
斜坡下降時(shí)間:VW402=2000,讀的下降時(shí)間;VW500=2000,設(shè)定的下降時(shí)間;VW402=VW500,說(shuō)明寫(xiě)指令已經(jīng)生效。從寄存器列表中可以看到 40323的寄存器的定標(biāo)系數(shù)是100,所以參數(shù) P1121=2000/100=20。
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