S7-1200與變頻器G120之間的Modbus RTU通訊

時間：2020-07-27作者：上海騰希電氣技術(shù)有限公司瀏覽：308

⊙S7-1200與變頻器的連接

⊙變頻器設(shè)置

⊙PLC組態(tài)和編程

⊙MODBUS通信控制變頻器




（一）S7-1200與變頻器的連接

1.1本例程的系統(tǒng)配置
本例程中用到的硬件： S7-1200（CPU 1214C）、G120 ( 控制單元CU240B-2 )、一臺裝有TIA Portal軟件的PC機(jī)、CM1241模塊、電源模塊、標(biāo)準(zhǔn)RJ45網(wǎng)線。

1.2 硬件連接

1.2.1硬件連線
本例程中的硬件間的結(jié)構(gòu)如下圖所示：

圖1-1

1.2.2 PLC與控制單元通信端口之間的連接
用電纜將CU240B-2 Modbus 通訊接口與PLC通信模塊連接起來，如下圖所示。


圖1-2

（二）變頻器的設(shè)置

2.1 地址設(shè)置
可以通過控制單元上的地址開關(guān)，也可以通過參數(shù) P2021 或 STARTER 中“Control Unit / Communication / Field bus”頁面來確定變頻器的 Modbus-RTU 地址。
只有所有地址開關(guān)都設(shè)為“OFF”(0)時，P2021 或 STARTER 中的設(shè)置才有效。否則，Modbus-RTU 地址為地址開關(guān)所設(shè)置的地址。

2.2 參數(shù)設(shè)置
除了設(shè)置地址之外，還需要對其他一些變頻器的通信參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，才可以進(jìn)行MODBUS通信。具體需要設(shè)置的參數(shù)如表2-1所示：

表2-1

（三）PLC組態(tài)和編程

3.1 創(chuàng)建項(xiàng)目
首先創(chuàng)建一個項(xiàng)目，點(diǎn)擊創(chuàng)建新項(xiàng)目，輸入名稱，路徑等信息。

圖3-1

3.2 硬件組態(tài)
按照新手上路的提示首先選擇設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行硬件組態(tài)。

圖3-2

點(diǎn)擊添加新設(shè)備，添加相應(yīng)型號的設(shè)備，修改設(shè)備名稱，選擇版本號，點(diǎn)擊添加。

圖3-3

在彈出的設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的右側(cè)硬件目錄中，找到通信模塊-點(diǎn)到點(diǎn)-CM1241(RS485)，加入CM1241通信模塊。

圖3-4

雙擊設(shè)備視圖中的RS485端口，設(shè)置端口組態(tài)，本例程配置如下圖。

圖3-5

在左側(cè)的項(xiàng)目樹-設(shè)備-在線訪問-Broadcom NetXtreme...（本例程PC機(jī)所使用的網(wǎng)卡），雙擊較新可使用的設(shè)備，搜索到連接的設(shè)備。

圖3-6

3.3 編程
在左邊的設(shè)備中找到S7-1200/程序塊，打開主程序OB1。在右邊的指令欄里選擇通信/通信處理器/MODBUS，添加MB_COMM_LOAD和MB_MASTER。

圖3-7

在彈出的調(diào)用選項(xiàng)中，定義一個背景數(shù)據(jù)塊。

圖3-8

使用同樣的方法，再加入一個MB_MASTER模塊，同樣定義背景數(shù)據(jù)塊。

圖3-9

分別按照圖3-10、圖3-11設(shè)置MB_COMM_LOAD和MB_MASTER模塊。

圖3-10

圖3-11

其中，MB_COMM_LOAD與MB_MASTER指令的參數(shù)說明，請參考表3-1，表3-2。

表3-1 MB_COMM_LOAD指令的參數(shù)

表3-2 MB_MASTER指令的參數(shù)

3.4 下載
編譯，確認(rèn)無誤后，點(diǎn)擊下載。在彈出的“擴(kuò)展的下載到設(shè)備”中，選擇PG/PC接口類型，以及PG/PC接口。選擇設(shè)備，并點(diǎn)擊下載。

圖3-12

在彈出的下載預(yù)覽中，查看將要覆蓋的內(nèi)容，選擇統(tǒng)一下載，并點(diǎn)擊下載。

圖3-13

3.5 監(jiān)視
點(diǎn)擊轉(zhuǎn)到在線，并點(diǎn)擊啟動監(jiān)視，此時即可通過PLC給變頻器進(jìn)行MODBUS通信。

圖3-14

（四）MODBUS通信控制變頻器

4.1 使用MODBUS通信控制變頻器啟停
如下圖所示，打開Tag_1，使能MB_MASTER。使能完成之后，關(guān)閉Tag_1。

圖4-1

如圖4-2，將MODE改為1（即寫入數(shù)據(jù)），DATA_ADDR寫入40101（主設(shè)定值寄存器號），DATA_PTR寫入1000（給定值的寫入值）。然后REQ使用一個脈沖沿來發(fā)送給定值。此時，變頻器的給定值已經(jīng)改為1000。

然后將DATA_ADDR寫入40100（控制字寄存器號），DATA_PTR寫入047E（停車），然后REQ使用一個脈沖沿來發(fā)送停車命令。再將DATA_ADDR寫入40100（控制字寄存器號），DATA_PTR寫入047F（啟動），然后REQ使用一個脈沖沿來發(fā)送啟動命令。




圖4-2

注意：
MB_COMM_LOAD使能完成之后，一定要將Tag_1關(guān)閉，否則MB_MASTER模塊將無法使用。

變頻器啟動位需要一個上升沿，所以先給其停車命令，然后發(fā)送啟動命令，利用上升沿來啟動變頻器。

4.2 使用MODBUS通信修改和查看變頻器參數(shù)
現(xiàn)在，以參數(shù)P1120加速時間為例，對參數(shù)的修改和查看進(jìn)行講解。
首先，進(jìn)行讀參數(shù)的演示。將MODE輸入改為0（即讀參數(shù)模式），將DATA_ADDR中寫入40322（即加速時間的寄存器號），然后REQ使用脈沖沿來發(fā)送一個讀請求。此時，可以接收到參數(shù)P1120中的數(shù)據(jù)位1000（即加速時間為10s）。

圖4-3

然后進(jìn)行寫參數(shù)：將MODE輸入改為1（即寫參數(shù)模式），將DATA_ADDR中寫入40322（即加速時間的寄存器號），在DATA_PTR中寫入500，然后REQ使用脈沖沿來發(fā)送一個寫請求。此時，已經(jīng)將500寫入了參數(shù)P1120之中，加速時間改為5s。

圖4-4

控制單元中的 Modbus 寄存器和對應(yīng)的參數(shù)如下表所示：

表4-1 Modbus 寄存器和對應(yīng)的參數(shù)


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  詞條說明

• 組態(tài)安全功能常規(guī)

  常規(guī)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)登錄菜單中使用的標(biāo)志“AAA”代表“驗(yàn)證、授權(quán)、審計(jì)”(Authentication, Authorization, Accounting)。該功能用于識別和允許網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，并為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供相應(yīng)的服務(wù)。在此頁面中組態(tài)登錄信息。描述該頁面包含以下框：提示要使用登錄驗(yàn)證模式“RADIUS”、“本地和 RADIUS”(Local and RADIUS) 或“RADIUS 和本地回退”(RADI

• 事件類別 6 - 通信事件

  事件類別 6 - 通信事件事件 ID 的說明事件 ID事件W#16#6500模塊中連接 ID 重復(fù)W#16#6501連接資源不足W#16#6502連接描述錯誤W#16#6905/6805*組態(tài)連接存在資源問題/已修正W#16#6510評估 EPROM 時在背景數(shù)據(jù)塊中檢測到 CFB 結(jié)構(gòu)錯誤W#16#6514模塊中全局?jǐn)?shù)據(jù)包編號重復(fù)W#16#6515全局?jǐn)?shù)據(jù)組態(tài)信息中的長度規(guī)格不一致W#16#6

• 修復(fù)已安裝產(chǎn)品

  修復(fù)已安裝產(chǎn)品具有通過安裝程序完全重新安裝已安裝產(chǎn)品進(jìn)行修復(fù)的選項(xiàng)。要求PG/PC 的硬件和軟件滿足系統(tǒng)要求。具有計(jì)算機(jī)的管理員權(quán)限。關(guān)閉所有正在運(yùn)行的程序。步驟要修復(fù)已安裝的產(chǎn)品，請執(zhí)行以下步驟：將安裝介質(zhì)插入相應(yīng)的驅(qū)動器。安裝程序?qū)⒆詣訂?，除非?PG/PC 上禁用了自動啟動功能。如果安裝程序沒有自動啟動，則可通過雙擊“Start.exe”文件手動啟動。將打開選擇安裝語言的對話框。選擇希望用

• ICMP

  ICMP縮寫 ICMP 表示 Internet 控制報(bào)文協(xié)議 (RFC792)，用于交換錯誤和信息消息。錯誤消息通知 IP 幀的發(fā)送方在轉(zhuǎn)發(fā)幀時發(fā)生錯誤或參數(shù)問題。信息消息可包含時間測量、地址掩碼、目標(biāo)的可訪問性或路由器查找的相關(guān)信息。ICMP 數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)048121620242831ICMP 數(shù)據(jù)包類型消息類型代碼消息的詳細(xì)信息校驗(yàn)和數(shù)據(jù)（可選）ICMP 數(shù)據(jù)包類型較重要的 ICMP 數(shù)據(jù)包類