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三菱FX3U与多台三菱变频器轮询通讯应用

日期:03-19  点击:  属于:电气论道

三菱FX3U与多台三菱变频器轮询通讯应用

01 案例控制要求

1、使用器材

FX3U-PLC(加装485-BD板)、两台三菱变频器。

2、控制要求

PLC与三菱变频器通过Modbus通讯实现联动,完成变频器的正转、反转控制及运行频率的修改操作。

02 硬件接线说明

三菱变频器盖板内的网口样式接口为485通讯接口,针脚从右到左标为1至8号,实际需连接3、4、5、6号针脚,PU接口针脚定义如下:

针脚编号 名称 内容
1 SG -
2 - -
3 RDA 变频器接收+
4 SDB 变频器发送-
5 SDA 变频器发送+
6 RDB 变频器接收-
7 SG 接地(与端子5导通)
8 - 操作面板电源

标准网线线序为:橙白、橙、绿白、蓝、蓝白、绿、棕白、棕,与485-BD板接线核心原则为:
RDA----SDA、RDB----SDB,两台变频器的SG端可共用接地,通讯线按此对应关系连接即可。

03 通讯参数设置

1、两台变频器参数设置

第一步:变频器恢复出厂设置,将参数ALLC设置为1。

第二步:依次设置以下通讯相关参数,仅P117站号参数两台变频器不同,其余参数完全一致

参数编号 设置值 参数说明
P549 1 协议选择,启用对应通讯协议
P117 1/2 PU通讯站号,1号机设1、2号机设2(0~31可选)
P118 96 PU通讯速度,96代表9600bps(设定值×100)
P119 0 PU通讯停止位/数据位,8bit数据位、1bit停止位
P120 2 PU通讯奇偶校验,无校验
P121 9999 PU通讯再试次数,通讯错误不切断变频器输出
P122 9999 PU通讯校验时间间隔,不进行断线检测
P123 9999 PU通讯等待时间,无等待限制
P124 1 PU通讯CR/LF选择,无CR、LF
P340 1 运行模式相关,启用NET运行模式
注意:变频器所有参数设置完成后,必须断电重启,参数才能生效。

2、FX3U-PLC参数设置

针对PLC的485-BD板进行通讯参数配置,与变频器参数保持一致,步骤如下:

1. 进入PLC参数设置界面,选择【PLC系统设置2】;
2. 勾选【通道1通信设置】,协议选择【无顺序协议】;
3. 配置核心参数:数据长度8bit、无奇偶校验、停止位1bit、波特率9600bps;
4. H/W类型选择【RS-485】,控制模式禁用,格式为无CR、LF;
5. 确认设置后点击【设置结束】,PLC参数配置完成。

PLC通讯参数核心配置表:

配置项 设置值
通信协议 无顺序通信
数据长度 8bit
奇偶校验
停止位 1bit
传送速度 9600bps
H/W类型 RS-485
格式 无CR、LF

04 RS指令说明

RS指令(FNC80)是三菱PLC的串行无协议通信指令,通过简单配置即可实现与变频器的双向数据交换,指令格式:RS D100 D0 D200 D1

指令参数说明:D100=发送数据起始元件;D0=发送数据点数;D200=接收数据起始元件;D1=接收数据点数。

1、发送数据操作

1. 以脉冲方式将发送请求指令置ON,将待发送数据写入D100开始的软元件区域;
2. 将发送请求标志位M8122置ON,触发数据发送;
3. 发送结束后,M8122会自动复位,无需程序手动复位。

2、接收数据操作

1. PLC接收到变频器数据后,接收结束标志位M8123自动置ON;
2. 及时将D200中的接收数据转移至其他存储区域;
3. 数据转移完成后,必须手动复位M8123,否则无法接收下一组数据。

3、核心特殊软元件

无协议通信需用到的关键特殊软元件,功能及读写属性如下:

软元件 名称/功能 读写属性 补充说明
M8063 串行通信错误(通道1) R ON时,D8063保存错误代码
M8122 发送请求标志位 R/W 置ON触发数据发送,发送完成自动复位
M8123 接收结束标志位 R/W 接收完成置ON,需手动复位
M8129 超时判定标志位 R/W 超时未接收数据时置ON
M8161 8位处理模式切换 R/W ON=8位模式;OFF=16位模式
数据处理模式说明:
16位模式:寄存器D值分为高低8位进行发送/接收;
8位模式:忽略寄存器D高8位,仅低8位为有效数据。

05 应用程序编写

基于三菱E800变频器手册,提取与Modbus通讯相关的核心寄存器,用于变频器的启停、频率控制及数据读取,寄存器地址需遵循实际写入地址=寄存器地址-40001的规则。

1、核心通讯寄存器定义

寄存器地址 功能定义 读取/写入 关键备注
40009 变频器状态/控制输入命令 R/W BIT0=停止;BIT1=正转;BIT2=反转
40014 设定频率(RAM值) R/W 用于修改变频器运行频率
40201 输出频率 R 读取变频器实际运行频率,实际地址200(C8H)

2、程序编写核心思路

采用轮询通讯方式,PLC依次与1号、2号变频器建立通讯,完成频率写入、启停控制、频率读取操作,核心步骤如下:

1. 开机初始化:M8002触发,默认选中1号变频器(MOV K1 D0),触发频率读取操作;
2. 频率处理:因变频器频率精确到小数点后两位,需将输入频率×100(MUL K100)后再发送;
3. 站号切换:接收完成(M8123)后,站号自增(INC D0),超过2号站则复位为1号站,实现轮询;
4. 频率写入触发:当PLC输入频率与变频器设定频率不一致时,触发频率写入指令(M1/M2);
5. 启停控制:通过X005-X007控制1号机正转/反转/停止,X010-X012控制2号机,触发时自动切换对应站号;
6. CRC校验:通讯数据发送前执行CRC校验(CRC D0 D6 K6),保证数据传输准确性;
7. RS指令执行:固定执行RS D0 K8 D100 K8,根据M100状态触发M8122,分别执行写入/读取;
8. 数据解析:读取变频器频率后,对数据进行高低位交换(SWAP)、合并、除100还原,按站号保存至对应寄存器;
9. 复位操作:数据读取完成后,复位M8123并清空接收数据区(ZRST D100 D107),为下一次通讯做准备。

3、关键程序段要点

(1)频率写入参数配置:MOV H6 D1(功能码)、MOV H0 D2(地址)、MOV H0D D3(频率值),分离高低位后写入D4/D5;
(2)启停控制参数配置:MOV H6 D1、MOV H0 D2、MOV H8 D3,正转写H2、反转写H4、停止写H1至D5;
(3)频率读取参数配置:MOV H3 D1(读功能码)、MOV H0 D2、MOV H0C8 D3(实际地址200);
(4)延时触发:通过T9设置100ms延时,M100触发后延时断开,避免通讯冲突;
(5)数据保存:1号机频率保存至D42,2号机保存至D44,通过站号判断实现自动分配。

程序核心逻辑:
M100触发→SET M8122执行参数(频率/启停)写入;
M100未触发+M8123置ON→SET M8122执行频率读取,实现轮询通讯的自动化。

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