台达变频器和可编程逻辑控制器plc通讯功能的 实现方法.doc

台达变频器和PLC通讯功能的实现方法
plc和变频器是自动化设备上最常见的部件。其最初的控制型式大多是用plc的i/o点和模拟量模块直接控制变频器的启停和实现调速,但这种控制方式有两大弊端,最大的弊端是占用plc的i/o点和需要增加昂贵的模拟量模块,造成控制成本的增加。当被控制的变频器数量较多时,此弊端更是明显。第二个弊端是模拟量控制容易受干扰,传输距离也容易受限制。
近几年来自动化产品不断更新换代,性能不断提升,功能日益强大。在小型plc方面这个变化更加明显,现在的小型plc不仅执行速度大大提高,指令功能日益丰富,更重要的是大都支持多种通讯协议,并提供了更多的通讯接口。同时大多的变频器也具有了rs485接口,也能支持多种通讯协议,最常见的就是modbus协议。这种技术的进步为plc和变频器通讯的实现,提供了软件上的协议和硬件上的物理接口,从而为低成本高性能的通讯控制的实现打下了良好的基础。
2 通讯相关的基础知识
munications protocol
通信协议是指通信双方的一种约定。这个约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定,通信双方必须共同遵守。因此,也叫做通信控制规程,或称传输控制规程。
modbus协议是工业控制器中使用较普遍的一种网络协议。通过此协议,各种控制器之间(比如plc、变频器、伺服驱动器、各种智能仪表)、控制器通过其它网络(比如以太网)和其它设备之间都可以通信交换信息。该协议定义了一个控制器可以识别的信息架构,从而使不同厂商生产的支持此协议的各种工控产品可以连接到一个网络上进行集中控制和信息交换。
rs485接口的特点
rs485接口是在大家熟知的rs232接口的基础上推出的性能更优的一种串口。由于rs485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站功能等优点,它成为应用越来越广泛的串行接口。此外,rs485接口组成的半双工网络一般只需二根屏蔽双绞电线,这为长距离的通讯线路节省了很多配线,降低了系统的成本。
3 台达plc和变频器通讯功能的特点
2是rs485,支持modbus ascii/rtu通讯格式,通讯速率最高可达115200bps,两通讯口可以同时使用。所以无需用任何扩展模块就可以实现既可连接用于参数设置的人机界面又可用通讯的方式控制变频器等其它设备。并且dvp系列plc提供了针对modbus ascii/rtu模式的专用通讯指令,这样在编写通讯程序时就可以大大简化,无需像用串行数据传送指令rs那样要进行复杂的校验码计算和遵循复杂的指令格式。
台达的vfd系列变频器内建有单独的rs485串联通讯界面,并且也遵循modbus ascii/rtu通讯格式(vfd-a系列除外)。基与以上特点,台达的plc和变频器之间可以有三种方式的通讯控制。一是用串行通讯rs指令,但这种通讯方式要遵守特定的指令格式和进行复杂的校验计算,比较繁杂,本文不作说明。二是利用dvp系列plc提供的modbus专用通讯指令实现,这个功能适用于全系列的dvp系列plc。三是利用dvp系列plc的easy plc link功能来实现,这个功能适用除es/ex/ss外的其它系列plc。本文就讲述以后两种方式的通讯功能的实现。
4 实现plc和变频器通讯时