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摘要:近年来,伴随着社会经济的快速发展,我国工业进程加快,其中在工业领域中交流电机是应用最为广泛的电动机,且在对其控制的时候主要采取了变频器的方式加以实现,其中将变频器与PLC相互整合已经成为了当前的主要控制方式,为进一步实现其有效发展,本文主要探究了变频器与PLC通讯控制的原理,并对其应用展开分析。
关键词:变频器;PLC通讯;原理;应用
就目前而言,在工业发展进程中电机是不容或缺的組成部分,其中交流电机作为最为广泛的电机形式,往往离不开变频器的方式加以控制,只有发挥出变频器的控制作用,才能从本质上实现交流电机转速以及扭矩的控制。从另外一个角度分析,因受到场合的要求,变频器的数量以及电机的分布范围都需要加以重视,会在一定程度上对变频器控制的可靠性造成影响,为从根本上解决这一问题,则需要从本质商除法,其中可以应用RS—485通讯方式加以控制与完善。
1、RS—485通讯系统的基本概述
从属性上分析,RS—485通讯主要采取了典型无协议通信,且在整个通讯过程中往往涉及到固定协议以及无需数据交换,且主要通过通信端口进行指令的传输。其中在某PLC中主要采取了RS—485通信解接口为两个,在通信协议方面则需要提前对串口加以预置,当然需要注意的一点是还可以利用RS—485通信方式对变频器加以控制,这样一来便可以实现多台交流变频器的合理控制,甚至高达32台,对比笔者认为在通信之前需要先对通讯算口的硬件加以连接,并针对性的制定相应的参数。除此之外,在应用PLC对变频器进行通讯控制的时候,一般是将最末端的变频器添加阻抗,然后显示为关闭的状态。另外,在使用CPIH串口通信对其进行硬件设置的时候,则要在PLC的接口上连接通讯选件板,并将开关状态设定为开的状态。PLC与变频器相互连接的时候,变频器会采取相应的协议,主要为MEMOBUS协议,之所以应用该协议目的便是使用主站对从站所发出的指令加以响应,并且可以根据实际的发展情况,依据指令现状分析数据的变化。在传输的数据中所涉及到的内容众多,包括了从站地址,传输的功能码、通信数据等等,在整个数据通信的过程中需要多角度的进行分析,且还需要保证信息传输之间有所间隔,这样才能从本质上保证所传输数据的完善性。当然,为进一步提高其可靠性与有效性,可以在传输的从站地址中加以设置,其中如果从站的地址设置为0,那么主要是采取广播的方式进行传输,且这种方式不需要变频器进行反馈,还有便是在数据传输中功能码一般是指定的代码,功能众多,比如像读取寄存器之中的内容、进行写入等等,通常情况下,所传输的数据需要寄存在寄存器之中,然后根据指令的实际情况加以改变,并且在传输变频器发生故障的时候,主要采取的形式为CRG---16,且默认的数值为0,在进行设置的时候需要针对性的设置,且还需要进行数据之间的对比与校验。一般而言,PLC对变频器加以控制的时候,可以应用变频器RS—485串行通信接口,并且利用通讯电缆将其接口与通讯模块相互关联,对变频器的实际运行情况进行控制与监控,其中硬件连接图见图1.
2、变频器与PLC通信控制中相关程序的设计
2.1 程序设定
积极做好变频器与PLC通信控制中程序的设计已经成为了当前的关键所在,一般情况下,需要在两者相互连接之后对其加以编程,然后进行数据的写入以及数据的读取。从某个角度分析,在进行程序编写的时候需要从本质上出发,并且多角度的加以研究,其中需要对RS---485接口与相应的通讯适配器进行初始化,做好数据的恢复处理工作,并且还要对运行控制以及运行数据进行采集与控制,当然,为提高其有效性,需要在整个设计过程中应用RS指令加以实现,必要的时候需要对特殊适配器进行调整,这样才能对其程序加以设定。另外,在进行参数设定的时候需要保证所选择数据的完善性,并且还要保证与变频器的数据格式类型相一致,否则会导致无法匹配等不良现象的发生。还有便是PLC营养传输指令传输数据的时候,需要将其数据传输装载到D200之中,且要做好节数的有效传输,在整个程序编程的时候要严格按照相应的通信协议,实现对节数的有效制定,这样才能从本质上提高其有效性。值得注意的一点是在整个PLC程序编程的过程之中,需要将频率及时写入到变频器之中,但是很多情况下,其交流电机无法得到有效运转,所以需要从全局出发,并且发送相应的指令对电机的转向状态以及转动方向加以控制。
2.2 PLC对变频器通讯控制参数设定
通常情况下,在变频器设定完成之后,还要对照变频器的设定对PLC加以设定,其中M8161=1为8位数据处理模式,D8021为通信形式设定其寄存器,且以PLC与站号1通信为例,波特率为4800,停止位1,其中PLC的设置见图2.
2.3PLC对变频器通信控制的软件设计
在进行软件设计的时候,需要先对其进行初始化,且涉及到的内容包括了波特率、停止位等等,在整个设计进程中要严格遵循相应的原则,对变频器的通信数据格式加以分析与研究,然后将数据传输到数据储存器之中,通过指令相互传输,并及时反馈到PLC之中,其中流程图见图3.从另外一个角度分析,在本文中将PLC控制变频器正转启动程序以及总和校验码部分程序以图4与图5 的形式加以表述。
积极做好编程工程能够有效实现对变频器的通信控制,还可以做好数据的采集,其中PLC通过RS—485通信对变频器进行运行控制,其中只需将站号值加以分析即可,在本次研究中选择案例分析的方式,对一台变频器写入频率值操作程序,见图6,其中在程序中通信发送缓冲区是D20—D36,程序主要是由系统起始脉冲M8002初始化,且将其送入D20,利用触摸屏写入的频率送入到D29—D32,因为每一台变频器写入的频率值以及站号有所不同,所以帧误值有所不同,然后得出结果以256为单位,计算二次反补获得的结果便是LRC帧误值,将其送入D33与D34,将结束符送入D35、D36,然后变频器接收信号后回答信号,进而结束程序。
3、结束语
综上所述,时代在不断发展,科技在不断进步,现如今我国工业发展的如火如荼,将变频器应用其中意义重大,这样不仅能够降低电机的能耗,且还可在一定程度上实现对电机的有效保护,所以在本文中多角度的进行了分析,旨在实现PLC与变频器的有效控制。
参考文献:
[1]吴浩.变频器与PLC的通讯控制原理及应用分析[J].科技创新与应用,2016(35):122.
[2]刘军,徐涛.浅析PLC与变频器的通讯[J].电子制作,2015(05):153.
[3]郭沛,陈一飞.基于变频器的参数获取及其在PLC中的实现[J].控制工程,2014,21(S1):153-156+159.
[4] Xu Xin Li, Cen Weiming, Liu Haobo, Dong Xiufen.PLC and inverter communication control design [J]. modern machinery, 2012 (04): 11-13.
[5] Ruan Youde, Xu Xiaohua. Communication and control of PLC and inverter based on extended memory. [J]. automation technology and application, 2011,30 (05): 111-113.
(作者单位:中交水运规划设计院有限公司)
关键词:变频器;PLC通讯;原理;应用
就目前而言,在工业发展进程中电机是不容或缺的組成部分,其中交流电机作为最为广泛的电机形式,往往离不开变频器的方式加以控制,只有发挥出变频器的控制作用,才能从本质上实现交流电机转速以及扭矩的控制。从另外一个角度分析,因受到场合的要求,变频器的数量以及电机的分布范围都需要加以重视,会在一定程度上对变频器控制的可靠性造成影响,为从根本上解决这一问题,则需要从本质商除法,其中可以应用RS—485通讯方式加以控制与完善。
1、RS—485通讯系统的基本概述
从属性上分析,RS—485通讯主要采取了典型无协议通信,且在整个通讯过程中往往涉及到固定协议以及无需数据交换,且主要通过通信端口进行指令的传输。其中在某PLC中主要采取了RS—485通信解接口为两个,在通信协议方面则需要提前对串口加以预置,当然需要注意的一点是还可以利用RS—485通信方式对变频器加以控制,这样一来便可以实现多台交流变频器的合理控制,甚至高达32台,对比笔者认为在通信之前需要先对通讯算口的硬件加以连接,并针对性的制定相应的参数。除此之外,在应用PLC对变频器进行通讯控制的时候,一般是将最末端的变频器添加阻抗,然后显示为关闭的状态。另外,在使用CPIH串口通信对其进行硬件设置的时候,则要在PLC的接口上连接通讯选件板,并将开关状态设定为开的状态。PLC与变频器相互连接的时候,变频器会采取相应的协议,主要为MEMOBUS协议,之所以应用该协议目的便是使用主站对从站所发出的指令加以响应,并且可以根据实际的发展情况,依据指令现状分析数据的变化。在传输的数据中所涉及到的内容众多,包括了从站地址,传输的功能码、通信数据等等,在整个数据通信的过程中需要多角度的进行分析,且还需要保证信息传输之间有所间隔,这样才能从本质上保证所传输数据的完善性。当然,为进一步提高其可靠性与有效性,可以在传输的从站地址中加以设置,其中如果从站的地址设置为0,那么主要是采取广播的方式进行传输,且这种方式不需要变频器进行反馈,还有便是在数据传输中功能码一般是指定的代码,功能众多,比如像读取寄存器之中的内容、进行写入等等,通常情况下,所传输的数据需要寄存在寄存器之中,然后根据指令的实际情况加以改变,并且在传输变频器发生故障的时候,主要采取的形式为CRG---16,且默认的数值为0,在进行设置的时候需要针对性的设置,且还需要进行数据之间的对比与校验。一般而言,PLC对变频器加以控制的时候,可以应用变频器RS—485串行通信接口,并且利用通讯电缆将其接口与通讯模块相互关联,对变频器的实际运行情况进行控制与监控,其中硬件连接图见图1.
2、变频器与PLC通信控制中相关程序的设计
2.1 程序设定
积极做好变频器与PLC通信控制中程序的设计已经成为了当前的关键所在,一般情况下,需要在两者相互连接之后对其加以编程,然后进行数据的写入以及数据的读取。从某个角度分析,在进行程序编写的时候需要从本质上出发,并且多角度的加以研究,其中需要对RS---485接口与相应的通讯适配器进行初始化,做好数据的恢复处理工作,并且还要对运行控制以及运行数据进行采集与控制,当然,为提高其有效性,需要在整个设计过程中应用RS指令加以实现,必要的时候需要对特殊适配器进行调整,这样才能对其程序加以设定。另外,在进行参数设定的时候需要保证所选择数据的完善性,并且还要保证与变频器的数据格式类型相一致,否则会导致无法匹配等不良现象的发生。还有便是PLC营养传输指令传输数据的时候,需要将其数据传输装载到D200之中,且要做好节数的有效传输,在整个程序编程的时候要严格按照相应的通信协议,实现对节数的有效制定,这样才能从本质上提高其有效性。值得注意的一点是在整个PLC程序编程的过程之中,需要将频率及时写入到变频器之中,但是很多情况下,其交流电机无法得到有效运转,所以需要从全局出发,并且发送相应的指令对电机的转向状态以及转动方向加以控制。
2.2 PLC对变频器通讯控制参数设定
通常情况下,在变频器设定完成之后,还要对照变频器的设定对PLC加以设定,其中M8161=1为8位数据处理模式,D8021为通信形式设定其寄存器,且以PLC与站号1通信为例,波特率为4800,停止位1,其中PLC的设置见图2.
2.3PLC对变频器通信控制的软件设计
在进行软件设计的时候,需要先对其进行初始化,且涉及到的内容包括了波特率、停止位等等,在整个设计进程中要严格遵循相应的原则,对变频器的通信数据格式加以分析与研究,然后将数据传输到数据储存器之中,通过指令相互传输,并及时反馈到PLC之中,其中流程图见图3.从另外一个角度分析,在本文中将PLC控制变频器正转启动程序以及总和校验码部分程序以图4与图5 的形式加以表述。
积极做好编程工程能够有效实现对变频器的通信控制,还可以做好数据的采集,其中PLC通过RS—485通信对变频器进行运行控制,其中只需将站号值加以分析即可,在本次研究中选择案例分析的方式,对一台变频器写入频率值操作程序,见图6,其中在程序中通信发送缓冲区是D20—D36,程序主要是由系统起始脉冲M8002初始化,且将其送入D20,利用触摸屏写入的频率送入到D29—D32,因为每一台变频器写入的频率值以及站号有所不同,所以帧误值有所不同,然后得出结果以256为单位,计算二次反补获得的结果便是LRC帧误值,将其送入D33与D34,将结束符送入D35、D36,然后变频器接收信号后回答信号,进而结束程序。
3、结束语
综上所述,时代在不断发展,科技在不断进步,现如今我国工业发展的如火如荼,将变频器应用其中意义重大,这样不仅能够降低电机的能耗,且还可在一定程度上实现对电机的有效保护,所以在本文中多角度的进行了分析,旨在实现PLC与变频器的有效控制。
参考文献:
[1]吴浩.变频器与PLC的通讯控制原理及应用分析[J].科技创新与应用,2016(35):122.
[2]刘军,徐涛.浅析PLC与变频器的通讯[J].电子制作,2015(05):153.
[3]郭沛,陈一飞.基于变频器的参数获取及其在PLC中的实现[J].控制工程,2014,21(S1):153-156+159.
[4] Xu Xin Li, Cen Weiming, Liu Haobo, Dong Xiufen.PLC and inverter communication control design [J]. modern machinery, 2012 (04): 11-13.
[5] Ruan Youde, Xu Xiaohua. Communication and control of PLC and inverter based on extended memory. [J]. automation technology and application, 2011,30 (05): 111-113.
(作者单位:中交水运规划设计院有限公司)