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(tái)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(lái)，如下圖所示。

圖1-2

二、變頻器設(shè)置

2.1 地址設(shè)置

可以通過(guò)控制單元上的地址開(kāi)關(guān)，也可以通過(guò)參數(shù) P2021 或 STARTER 中“Control Unit / Communication / Field bus”頁(yè)面來(lái)確定變頻器的 Modbus-RTU 地址。

只有所有地址開(kāi)關(guān)都設(shè)為“OFF”(0)時(shí)，P2021 或 STARTER 中的設(shè)置才有效。否則，Modbus-RTU 地址為地址開(kāi)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(duì)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(gè)項(xiàng)目，點(diǎn)擊創(chuàng)建新項(xiàng)目，輸入名稱(chēng)，路徑等信息。

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)。

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

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。

雙擊設(shè)備視圖中的RS485端口，設(shè)置端口組態(tài)。

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

3.3 編程

在左邊的設(shè)備中找到S7-1200/程序塊，打開(kāi)主程序（Main[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。

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

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

分別設(shè)置MB_COMM_LOAD和MB_MASTER模塊。

其中，MB_COMM_LOAD與MB_MASTER指令的參數(shù)說(shuō)明，請(qǐng)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(wú)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(lèi)型，以及PG/PC接口。選擇設(shè)備，并點(diǎn)擊下載。

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。

3.5 監(jiān)視

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

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(kāi)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(xiě)入數(shù)據(jù)），DATA_ADDR寫(xiě)入40101（主設(shè)定值寄存器號(hào)），DATA_PTR寫(xiě)入1000（給定值的寫(xiě)入值）。然后REQ使用一個(gè)脈沖沿來(lái)發(fā)送給定值。此時(shí)，變頻器的給定值已經(jīng)改為1000。

然后將DATA_ADDR寫(xiě)入40100（控制字寄存器號(hào)），DATA_PTR寫(xiě)入047E（停車(chē)），然后REQ使用一個(gè)脈沖沿來(lái)發(fā)送停車(chē)命令。再將DATA_ADDR寫(xiě)入40100（控制字寄存器號(hào)），DATA_PTR寫(xiě)入047F（啟動(dòng)），然后REQ使用一個(gè)脈沖沿來(lái)發(fā)送啟動(dòng)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(wú)法使用。

變頻器啟動(dòng)位需要一個(gè)上升沿，所以先給其停車(chē)命令，然后發(fā)送啟動(dòng)命令，利用上升沿來(lái)啟動(dòng)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(shí)間為例，對(duì)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(xiě)入40322（即加速時(shí)間的寄存器號(hào)），然后REQ使用脈沖沿來(lái)發(fā)送一個(gè)讀請(qǐng)求。此時(shí)，可以接收到參數(shù)P1120中的數(shù)據(jù)位1000（即加速時(shí)間為10s）。

然后進(jìn)行寫(xiě)參數(shù)：將MODE輸入改為1（即寫(xiě)參數(shù)模式），將DATA_ADDR中寫(xiě)入40322（即加速時(shí)間的寄存器號(hào)），在DATA_PTR中寫(xiě)入500，然后REQ使用脈沖沿來(lái)發(fā)送一個(gè)寫(xiě)請(qǐng)求。此時(shí)，已經(jīng)將500寫(xiě)入了參數(shù)P1120之中，加速時(shí)間改為5s。

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

表4-1 Modbus 寄存器和對(duì)應(yīng)的參數(shù)