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西林变频器与西门子S7-200PLC通信

时间:2012-12-28 点击数:6176次
一、功能介绍
     西林变频器内置标记国际标准的MODBUS(从站)通信协议,配合西林变频器专用通讯卡,可非常方便的实现远程通讯控制功能。
     下面以西门子S7-200为例,介绍PLC与西林变频器建立通讯并实现对变频器的各种控制。
     变频器作为MODBUS协议从站接收来子PLC的通信指令。
     西林变频器与S7-200 PLC通信前应做好以下准备:
     1、确认已安装好西林变频器专用通讯卡。
     2、用一根带九针阳性插头的串口通信电缆连接在PLC的自由通讯端口,电缆另一端的第3、8线分别接在西林变频器RS485通讯卡的485+、485-端子上,其余线屏蔽不用。
     3、预先设置变频器以下参数:
          F0.02=3                    //变频器的运行指令采用通讯方式
          F0.03=8                    //变频器的主频率设定采用通讯方式
          FC.00=3                    //设定通讯波特率
          FC.01=00                   //选择数据校验方式及字节校验方式
          FC.02=1                    //设定变频器的通讯地址

图1

 

二、PLC内存使用说明
     西门子S7-200系列PLC的自由通讯端口编程必定会用到两个指令,即XMT(发送)指令和RCV(接收)指令。编写程序时需要为这两个指令指定数据缓冲区,一般以最低位数为0的地址作为数据缓冲区的起始地址。
     1.发送指令XMT缓冲区(写/读)
         VB100       //xmt指令要发送的字节个数
         VB101       //变频器通讯地址(01)
         VB102       //modbus功能码(06/03)
         VB103       //变频器被写地址高位/变频器被读起始地址高位
         VB104       //变频器被写地址低位/变频器被读起始地址低位
         VB105       //被写数据高位/被读数据字个数高位
         VB106       //被写数据低位/被读数据字个数低位
         VB107       //被发送数据CRC低位
         VB108       //被发送数据CRC高位
 
     2.接收指令RCV缓冲区
         VB200       //rcv指令要接收的字节个数
         VB201       //变频器地址(01)
         VB202       //modbus功能码(06/03)
         VB203       //变频器被写地址高位/被读数据字节个数高位
         VB204       //变频器被写地址低位/被读数据字节个数低位
         VB205       //被写数据高位/被读数据高位
         VB206       //被写数据低位/被读数据低位
         VB207       //被接收数据CRC低位
         VB208       //被接收数据CRC高位
         VB217       //被接收数据CRC验算低位
         VB218       //被接收数据CRC验算高位
 
     3.CRC校验子程序(SBR0)
     西林变频器内置的MODBUS协议采用RTU传输格式,该格式使用CRC校验方式对每次发出或接收的数据帧进行校验。因此,该子程序使用了多个局部变量,以方便其它子程序调用。在西门子STEP 7-Micro/Win 编程环境下(如图2),需要在该子程序的局部变量表中预先设定以下局部变量:

       图2

         Network 1
         LD     SM0.0
         MOVW   16#FFFF, LW6                //将16位CRC校验寄存器LW6全置为1
         Network 2
         LD     SM0.0
         FOR    LW8, +1, LW4                //对待发送数据字节个数(LW4)计数(LW8)循环
         Network 3
         LD     SM0.0
         XORB   *LD0, LB7                   //使待发送数据的第一个字节(*LD0)与
                                              //CRC校验寄存器低位字节(LB7)进行异或运算
         Network 4
         LD     SM0.0
         INCD   LD0                         //ld_0指向待发送数据的下一个地址
         Network 5
         LD     SM0.0
         FOR    LW10, +1, +8                //对每字节8位二进制数计数(LW10)循环
         Network 6
         LD     SM0.0
         SRW    LW6, 1                      //CRC校验寄存器LW6右移一位
         Network 7
         LD     SM1.1                       //若移位后的溢出值SM1.1为1
         XORW   16#A001, LW6                //则使值16#A001与LW6进行异或运算
         Network 8
         NEXT                               //结束每字节8位二进制数计数循环
         Network 9
         NEXT                               //结束每数据帧字节个数计数循环
 
     4.初始化子程序
     该程序在PLC的第一个扫描周期运行,主要是设置PLC自由端口的通信格式、数据接收格式及复位各寄存区(参见西门子S7-200编程手册)。
     通信格式内容包括:波特率9.6K、每字节位数8位、无校验等(注意与变频器一致)。
     数据接收格式完全参照MODBUS RTU格式设定,以不少于3.5个字节传输时间的通信口空闲间隔作为数据接收的开始及结束信号。根据协议,PLC在准备接收数据前会先监测通信口是否空闲,如连续空闲时间超过了3.5个字节的传输时间,则PLC默认数据接收开始,此后通讯口上出现的信息即被认为是一个数据帧的内容。同理,随着一个数据帧的最后一个字节传输完成,又会出现一个3.5字节传输时间的空闲间隔,来表示一个数据帧传输的结束。
     对9.6K的通信波特率来说,3.5个字节传输时间约为5ms左右。因该程式的每个指令只准备接收一个数据帧的回馈信息,所以接收数据前的空闲检测时间可设为0,即PLC在发出数据后立即开始接收数据,但一个数据帧的传输结束空闲检测时间仍需设为5ms以上。
 
         Network 1
         LD     SM0.0
         MOVB   16#09, SMB30                //设置自由通信口格式
         MOVW   +0, SMW90                   //空闲行间隔检测时间0ms
         MOVW   +5, SMW92                   //字符间定时器超时检测时间5ms
         MOVB   20, SMB94                   //接收信息的最大缓冲区20字节
         MOVB   148, SMB87                  //设置自由通信口的数据接收格式
         FILL   +0, QW0, 1                  //输出印象寄存区复位
         FILL   +0, MW0, 1                  //标志寄存区复位
         FILL   +0, VW100, 5                //发送缓冲区复位
         FILL   +0, VW200, 5                //接收缓冲区复位
         ATCH   INT_0, 23                   //接收完成中断
         ATCH   INT_1, 9                    //发送完成中断
         ENI
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