PLC与变频器通信原来如此简单！以西门子s7-200smart为例教会你

在教学过程中发现很多朋友被变频器如何跟PLC通信所困扰，即使勉强与一种品牌通信

上，换一个品牌又不知如何去通信。为此我特意整理此文，希望对大家有帮助。

PLC与变频器之间最常用的通信协议为Modbus RTU,最常用的通信接口RS485接口,想要熟练的进行通信，首先要对Modbus RTU协议和RS485接口具有充分的了解。

Modbus是由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。Modbus 协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络（例如RS485）和其它设备之间可以通信。

ModBus协议有2种传输模式，ASCII模式和RTU模式，在同一个通信网络中必须使用相同的传输模式，除此之外还必须具有相同的波特率、数据位、校验位、停止位等参数。

波特率：每秒钟传输的bit位数量，表示传输速度快慢单位为bps或bit/s。波特率越大传输速度越快，抗干扰能力越差，距离也就越近。

数据位：传输数据格式为起始位+数据位+奇偶校验位+停止位，通常数据位位7或8位。

校验位：奇偶校验位是一种错误检测码，可设置为奇校验（Odd）、偶校验（Even）和无校验（None）。如果传输过程中包括校验位在内的奇数个数据位发生改变，那么奇偶校验位将出错表示传输过程有错误发生。

停止位：通常数据帧最后有一个或两个（无校验位）停止位，用于表征一帧数据结束。

Modbus协议是一种单主多从协议，同一网络中只允许有一个主站，其余都只能作为从站。只有主站才拥有主动话语权，从站只能被动的接收数据或对主站的请求做出应答。

两线制RS485接口：工作于半双工，所以编写通信程序时要轮番进行通信，即读和写操作要错开每次只能执行一条操作。数据信号采用差分传输，使用一对双绞线，一根为正，一根为负。

下面就以西门子S7-200 SMART与英威腾变频器通信为例讲解一下通信的方法。

我们通过通信控制变频器的启停和频率，再将转速和输出电压读取出来。

分析：想要通过通信控制启停和频率，必须将运行指令通道设置成通信给定P00.01=2,频率指令选择设置成MODBUS通信设定P00.06=8。有关通信组的参数采用默认值，本机通信地址P14.00=1,通信波特率P14.01=4（19200bps），数据位校验格式P14.02=1（偶检验E,8,1 for RTU）。

接线常采用如图1-1所示的链式连接法，在远端加上120Ω的终端电阻。

图1-1

接下来就是编写通信程序：

1.首先应对端口进行初始化，如图1-2

图2-2

2.编写控制启停的程序，注意此处使能要用SM0.0。

SMART中保持性寄存器的modbus地址为40001-49999，400001-499999。查阅英威腾手册得知通信地址如图1-3所示，算出控制启停的通信地址为16#BC41，程序如图1-4所示

图1-3

3.编写修改频率的程序。同样的方法换算出控制频率的通信地址为16#BC42，程序如图1-5所示。

图1-5

4.编写读取输出电压的程序。

输出电压和运用转速的通信地址如图1-6所示：

图1-6

将十六进制3003转换成十进制为12291，超出49999的范围，所以将12291+400001=41292，再转换成十六进制为16#64A84，程序如图1-7所示。

图1-7

5.编写读取运行转速程序，同理得出运行转速地址为16#64A86，程序如图1-8所示。

图1-8

注意：由于RS485接口是工作于半双工模式，所以每步操作程序需要轮流执行（每次只执行一条操作），编写程序过程中用上一步的Done作为下一步的First条件。跟其它品牌的变频器或仪表通信方法类似，只需要查看通信手册找到对应的通信地址即可。

西门子S7-200 SMART PLC与英威腾变频器Modbus通信

西门子S7-200 SMART PLC与英威腾变频器Modbus通信

摘要：

本文旨在介绍如何实现西门子S7-200 SMART PLC与英威腾变频器之间的Modbus通信。通过详细的步骤和示例代码，我们将展示如何配置PLC、编写程序以及调试通信过程。

引言：

在工业自动化领域，西门子S7-200 SMART PLC因其强大的功能和易用性而广受欢迎。同时，英威腾变频器作为一款性能稳定的驱动设备，也在众多应用中发挥着重要作用。Modbus通信协议作为一种业界标准的通讯方式，能够实现不同设备之间的数据交换。因此，建立西门子S7-200 SMART PLC与英威腾变频器之间的Modbus通信对于实现自动化控制具有重要意义。

一、硬件连接

首先，确保西门子S7-200 SMART PLC与英威腾变频器之间的物理连接正确。通常，这需要使用RS485通信接口和屏蔽双绞线进行连接。确保连接稳固且符合Modbus RTU标准。

二、PLC配置

在西门子TIA Portal软件中，打开或创建一个项目，并添加S7-200 SMART PLC。在PLC的硬件配置中，插入一个支持Modbus通信的通讯模块（如CM241或CM243）。配置模块的通信参数，包括波特率、数据位、停止位、奇偶校验等，以匹配英威腾变频器的通信设置。

三、变频器配置

根据英威腾变频器的手册，进入其通信参数设置菜单，配置Modbus RTU相关参数，如从站地址、波特率、数据格式等，以确保其与PLC的通信模块设置一致。

四、编程

在TIA Portal中，创建一个新的数据块（DB），用于存储与Modbus通信相关的变量。例如，可以定义以下变量：

- MB_Read_Request：用于存储读请求的数据；

- MB_Write_Request：用于存储写请求的数据；

- MB_Data_Response：用于存储从变频器读取的数据；

- MB_Error：用于指示通信错误。

接下来，编写Modbus通信的功能块（FB）或组织块（OB）。在这个程序块中，实现以下功能：

- 根据请求类型（读或写），构造Modbus请求报文；

- 通过通讯模块发送请求报文到变频器；

- 接收变频器返回的Modbus响应报文；

- 解析响应报文，提取所需的数据或确认写入成功；

- 检查通信过程中的错误，并处理异常情况。

五、测试与调试

下载并运行PLC程序。使用TIA Portal的在线诊断功能，监控通信过程，检查变量值是否符合预期。如果遇到问题，检查硬件连接、参数配置和程序逻辑，直至通信顺畅。

六、结论

通过上述步骤，我们可以成功地建立起西门子S7-200 SMART PLC与英威腾变频器之间的Modbus通信。这种通信方式不仅提高了系统的集成度，还为复杂的自动化控制提供了可能。在实际应用中，工程师可以根据具体的控制需求，扩展更多的通信功能和控制策略。

注意：本文提供的步骤和示例代码仅供参考，具体实施时可能需要根据实际硬件和软件版本进行调整。

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