MODBUS-PROFIBUS网关在高压变频器远程监控中的应用
MODBUS转PROFIBUS 网关 英威腾CHF100A变频器
微硬MODBUS转PROFIBUS网关将英威腾CHF100A变频器接入PROFIBUS总线该方案应用在湖南一化工厂的煤气炉控制系统中。
该系统主要是生产用于生产过程中的蒸汽。
控制的主要对象是煤气炉的风机、炉条机、以及蒸汽的控制以及现场各项参数的显示与报警。
系统主PLC选用西门子CPU315-2DP,通过ET200IO模块控制现场设备并监控数据。
变频器采用英威腾CHF100A变频器,将英威腾CHF100A变频器接入CPU315-2DP的网关采用北京微硬创新科技公司的PBMD485-K20的MODBUS转PROFIBUS网关。
本文主要讲该MODBUS转PROFIBUS网关的配置过程。
英威腾MODBUS通讯的说明在说明书的第68页。
首先加入GSD文件。
将MODBUS转PROFIBUS网关的GSD文件(PBMDMM02.GSD)拷贝到C盘→Program Files→Siemens→Step7→S7DATA→GSD文件夹中。
打开STEP7,建立新项目“英威腾”。
进入硬件配置界面,在OPTIONS中选择UPDATE CATALOG,更新目录。
选择MODBUS转PROFIBUS网关;将MODBUS转PROFIBUS网关配置到PROFIBUS DP总线上;双击MODBUS转PROFIBUS网关,设置波特率、奇偶校验等参数;在右边设备栏中点开MODBUS转PROFIBUS网关,会看到很多读写的命令,这里需要选择读命令两条,写命令一条;选择好了命令如下。
第一个写命令用于控制正传、反转、点动,对应的地址是PQW256;第二个是读命令,读取变频器运行和故障状态PIW256;第三条是设置频率的命令PQW258。
双击该条命令,填写MODBUS站号5和数据起始地址4096;双击该条命令,填写MODBUS站号5和数据起始地址4097;下面这是第三条,需要写的数据,起始地址为1000H,十进制为8192以上工作做完后,启动微硬MODBUS转PROFIBUS网关。
基于Modbus TCPIP的变频器通讯控制(张春辉)
基于Modbus TCP/IP的plc对变频器远程控制张春辉(上海交通大学电子信息与电气工程学院上海交大施耐德实验室)摘要:本文通过Modbus TCP/IP 以太网来实现plc(主站)对变频器(从站)的控制。
利用施耐德公司所提供的透明就绪功能中的I/O扫描服务,以Drivecom方式,方便的实现了网络控制多个电机的启动和调速等功能。
文中涉及到ATV71变频器,其具有可配置以太网通讯卡且内置I/O扫描服务器。
关键词:Modbus TCP/IP,变频器,IO扫描,DrivecomThe Remote Control of PLC to Inverter based on Modbus TCP/IPAbstract: via the Modbus TCP/IP Ethernet, the remote control of PLC to inverter was exerted. Utilizing the IO scanning service offered by Schneider and adopting Drivecom standard, Start and speed regulation of multi-motor was realized easily. ATV71 inverter can collocate with Ethernet communication card and has build-in IO scanning service.Keywords: Modbus TCP/IP , Inverter, IO scan , Drivecom1.引言Modbus是OSI模型第7层上的应用层报文传输协议,应用协议简单开放并且已经得到普遍的认可,它在连接至不同类型总线或网络的设备之间提供客户机/服务器通信。
Modbus TCP/IP通过以太网上的TCP/IP方式实现Modbus通信。
基于Modbus总线的变频器控制方法
压力机广泛应用于切断、冲孔、落料、弯曲和成形等工艺,其机械原理是由电机经过传动机构带动工作机构,对工件施加工艺力。
其中,电机的控制尤为重要。
最初,为使电机的启动电流不对电网电压产生过大冲击,一般采用星三角降压启动。
随着工业自动化的不断提高,客户对于压力机的能耗、调速等需求也水涨船高,而变频器在这些方面有着得天独厚的优势,因此得到了广泛的应用。
本文以欧姆龙CJ2M 可编程控制器和汇川MD290变频器组成的控制系统为例,研究可编程控制器与变频器之间的Modbus 通讯的具体实现方法,为压力机的调速、电机参数监控提供一种技术参考。
1Modbus 总线Modbus 总线是一种串行通讯协议,最大允许240个设备连接在一个网络上,大多数支持Modbus 总线的设备都通过RS-485接口进行传输。
RS-485接口为半双工的工作机制,即任何时候只能有一点处于发送状态,因此发送电路须由使能信号加以控制。
发送端为平衡发送,将信号调制成为对称的信号用双线发送,两线间的电压差+(2-6)V 为逻辑“1”,两线间的电压差-(2-6)V 为逻辑“0”。
接受端为差分接受,接受两个信号,这两个信号振幅相等,相位相反(区别于传统的一根信号线,一根地线的做法)。
Modbus 总线的最大传输距离约为1219m ,最大传输速率为10Mbps ,传输距离与传输速率成反比,即传输距离越远,传输速率越慢。
如果高频信号的波长相对于传输距离较短,会在终端形成反射波,干扰原有信号。
为了避免信号的反射和回波,需要在总线的两端增加终端电阻。
图1为Modbus 总线接头针脚的定义。
在多机连线时,每台从站均需要分配一个地址,主站与从站之间进行串行通信时,通常是主站先呼叫其中的一台从站与其进行数据交互,未被呼叫的从站则继续自己的工作。
2变频器汇川MD290系列通用变频器主要用于控制和调节异步电机的速度,具备可编程功能及后台软件监控,通讯总线功能,组合功能丰富强大,具有性能稳定的特点,直接输入的直流母线端子和风扇直流供电使得标准产品可以兼容共直流母线运行方式,而且针对冲压行业重载的应用场合特别做了优化,使复杂的应用调试和运行都很轻松,安全可靠。
Modbus—Profibus网关在高压变频器远程监控系统中的应用
l i n e c o n n e c t i o n ,S T EP 7 i n r d wa r e c o n f i g u r a t i o n me t h o d a n d t h e d a t a t r a n s mi s s i o n me t h o d b e t w e e n P L C p r o g r a mmi n g a n d g a t e wa y . B a s e d o n Mo d b u s — P r o i f b u s s e r i a l g a t e w a y o f t h e h i g h v o l t a g e f r e q u e n c y c o n v e r t e r
串行 网关 的高 压 变频 器 远 程 监控 方 案 在 高 炉除 尘 风 机高 压 变 频 监控 系统 中的 实际 运 行 效果 , 证 明 了该 方 案 的可
profibus总线应用实例
profibus总线应用实例Profibus总线是一种常用的工业通信协议,它可以实现不同设备之间的数据交换和控制。
下面将介绍几个Profibus总线的应用实例。
1. 自动化生产线在自动化生产线中,Profibus总线可以实现各种设备之间的数据交换和控制。
例如,PLC(可编程逻辑控制器)可以通过Profibus总线与传感器、执行器等设备进行通信,从而实现对生产线的控制和监控。
此外,Profibus总线还可以实现设备之间的故障诊断和数据采集,提高生产效率和质量。
2. 智能楼宇系统在智能楼宇系统中,Profibus总线可以实现各种设备之间的数据交换和控制。
例如,空调、照明、安防等设备可以通过Profibus总线与中央控制器进行通信,从而实现对楼宇系统的控制和监控。
此外,Profibus总线还可以实现设备之间的故障诊断和数据采集,提高楼宇系统的效率和安全性。
3. 机器人控制系统在机器人控制系统中,Profibus总线可以实现机器人和控制器之间的数据交换和控制。
例如,机器人可以通过Profibus总线与控制器进行通信,从而实现对机器人的控制和监控。
此外,Profibus总线还可以实现机器人和其他设备之间的数据交换,提高机器人的智能化和自动化程度。
4. 智能交通系统在智能交通系统中,Profibus总线可以实现各种设备之间的数据交换和控制。
例如,交通信号灯、车辆检测器、路况监测器等设备可以通过Profibus总线与中央控制器进行通信,从而实现对交通系统的控制和监控。
此外,Profibus总线还可以实现设备之间的故障诊断和数据采集,提高交通系统的效率和安全性。
总之,Profibus总线在工业自动化、智能楼宇、机器人控制和智能交通等领域都有广泛的应用。
通过Profibus总线,不同设备之间可以实现数据交换和控制,提高系统的效率和安全性。
未来,随着工业4.0和智能化的发展,Profibus总线的应用前景将更加广阔。
基于Profibus-Modbus总线桥的智能电动机保护器监控系统的设计
田 海 ( 9 8 ) 16 一 ,
Pob sM d u 总线桥 的电动机保护器监控 系统 的总体设计方案 、 rf u— ob s i 系统组成 、 网络结构 和实现方法 。系统通过 Pob sMob s r u— du 总线桥 , i f 实现 了多节 点控制保 护器与 远程 的监 控计算机之间的通信 , 以给相似监控 系统 的设计提供参考 。 可
低压 电器 (0 1 o2 ) 2 1 N .1
・ 能电器 ・ 智
基 于 P o b s d u 总 线 桥 的 智 能 rf u . b s i Mo 电动 机 保 护 器 监 控 系统 的 设 计 米
田 海 , 张 勇
( 内蒙古科技 大学 信 息 工程 学院 , 内蒙古 包头 0 4 1 1 0 0)
关 键 词 :网 络 监 控 ; 能 电动 机 保 护 器 ; rf u ・ o b s 线 桥 智 P ob s d u 总 i M
男, 副教Leabharlann , 研究 方 向 为 低 压 电 气 传 动 、 制 网 络 及 智 控
能控制 。
中图分类号 : M 5 1: P32 3 文献 标志码 :B 文章 编号 :10 -5 1 2 1 ) T 7 T 3 . 0 15 3 (0 1
0 引 言
智 能 电网建 设 是 一个 多 学 科 、 科技 的 复杂 高
护和调 度 的远 程 监 控 功 能 j 。低 压 电 动 机 保 护 器 是低 压 电器 中一 种 重要 的 电器 元 件 , 要 对低 主
压 电动 机 进 行 起 动控 制 、 种 保 护 和 数 据 监 测 。 各 对 带通 信接 口低 压 电动机保 护器 的 网络化 通信设
profibus总线应用实例
profibus总线应用实例Profibus总线应用实例Profibus是一种广泛应用于工业自动化领域的通信总线协议,它提供了高效可靠的数据传输方式,广泛应用于各种工业设备和系统中。
本文将介绍几个使用Profibus总线的实际应用实例,以展示其在工业领域中的重要性和作用。
实例一:自动化生产线在现代工业生产中,自动化生产线已成为提高生产效率和质量的重要手段。
Profibus总线在自动化生产线中起到了关键的作用。
通过将各个设备和传感器连接到Profibus总线上,可以实现实时数据的高速传输和监控。
工业机器人、传感器、PLC等各种设备可以通过Profibus总线相互通信,实现自动化生产线的协调运行。
这样不仅提高了生产效率,还降低了维护和管理的成本。
实例二:智能仪表系统在工业过程控制系统中,智能仪表起到了监测和控制的关键作用。
Profibus总线可以与各种智能仪表连接,实现对温度、压力、流量等参数的准确测量和控制。
通过Profibus总线,智能仪表可以将实时数据传输到控制室,实现对工艺过程的实时监测和调整。
同时,控制室也可以通过Profibus总线向智能仪表发送控制指令,实现对工艺过程的远程控制。
这样可以提高工厂的生产效率和产品质量。
实例三:楼宇自动化系统楼宇自动化系统是现代建筑中不可或缺的一部分。
Profibus总线在楼宇自动化系统中的应用范围广泛,包括电力管理、照明控制、空调控制等。
通过Profibus总线,各个子系统可以实现相互之间的数据交换和协调控制。
例如,照明系统可以根据人员的实时需求进行智能调光,节约能源;空调系统可以根据室内温度和湿度实时调整温度和湿度,提供舒适的室内环境。
Profibus总线的应用使楼宇自动化系统更加智能化和高效。
实例四:能源监测系统能源监测系统是实现能源管理和节能减排的重要手段。
Profibus总线可以与各种传感器和仪表连接,实现对能源的监测和控制。
通过Profibus总线,能源监测系统可以实时采集并传输电力、水、气等各种能源的数据,实现对能源消耗的实时监测和分析。
基于物联网的变频设备远程监控系统设计
基于物联网的变频设备远程监控系统设计一、物联网与变频设备远程监控系统概述物联网(IoT)作为新一代信息技术的重要组成部分,正在逐渐渗透到工业、农业、医疗、家居等各个领域。
物联网的核心在于实现物与物、物与人、人与人之间的智能互联和信息交换。
而变频设备作为工业自动化和智能化的关键设备,其远程监控系统的设计对于提高生产效率、降低能耗、保障设备安全运行具有重要意义。
1.1 物联网技术在变频设备监控中的应用物联网技术通过传感器、控制器等设备收集变频设备的运行数据,并通过无线或有线网络将数据传输到远程监控平台。
这使得设备管理人员可以在任何时间、任何地点对设备状态进行实时监控,及时发现并处理设备故障,优化设备运行参数。
1.2 变频设备远程监控系统的设计目标设计一个基于物联网的变频设备远程监控系统,旨在实现以下目标:- 实现设备的实时数据采集与传输。
- 提供设备状态的实时监控与分析。
- 支持远程控制与参数调整。
- 实现故障预警与智能诊断。
- 优化设备运行,降低能耗,提高生产效率。
二、变频设备远程监控系统的关键技术2.1 数据采集与传输技术数据采集是远程监控系统的基础,需要通过各种传感器实时收集变频设备的运行参数,如温度、压力、电流、电压等。
数据传输技术则负责将采集到的数据安全、可靠地传输到监控中心。
2.2 数据处理与存储技术数据的实时处理和存储对于监控系统的响应速度和数据分析能力至关重要。
需要采用高效的数据处理算法,对采集到的数据进行筛选、整合和分析,并将结果存储在数据库中,供进一步分析和查询。
2.3 远程控制技术远程控制技术允许操作人员通过监控平台对变频设备进行远程操作,包括启动、停止、参数调整等。
这要求系统具备高度的稳定性和安全性,以确保远程操作的准确性和可靠性。
2.4 故障诊断与预警技术故障诊断与预警技术是提高设备可靠性的关键。
通过对设备运行数据的实时分析,系统能够预测潜在的故障并提前发出预警,从而减少停机时间,提高生产连续性。
西门子 SIMATIC 组态硬件和通讯连接, STEP 7 V5.3 版本 手册
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组态硬件和通讯连接,STEP 7 V5.3 版本 A5E00446503-01
iii
前言
STEP 7 文档包
本手册是文档包“STEP 7 基本信息”的一部分。 下表显示了 STEP 7 文档的总览:
文档 STEP 7 基础信息 • • • • • • STEP 7 V5.3,使用入门手册 使用 STEP 7 V5.3 编程 组态硬件和通讯连接,STEP 7 V5.3 版 本 从 S5 到 S7,变频器手册 用于 S7-300/400 的梯形图(LAD)/功能 块图(FBD)/语句表(STL)手册 S7-300/400 的标准功能及系统功能 提供了参考信息,并描述了编程语 6ES7810-4CA07-8BW1 言 LAD、FBD、STL、标准功能以 及系统功能,扩充了 STEP 7 基础 信息的范围。 用途 订货号
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PROFIBUS总线桥在水泵监控系统中的应用
PROFIBUS总线桥在水泵监控系统中的应用摘要:简述了profibus总线桥的应用背景,介绍了其工作原理;根据工业控制领域常用的modbus功能码,选择合适的功能码;以一个实例说明了怎样将pd194e接入s7-300plc控制系统中,并通过软件实现了修改装置参数、遥测、遥信、遥控等功能。
这种方法应用简便,且成本低廉,应用表明稳定可靠。
关键词:总线桥;功能码;遥测;遥信中图分类号:tp2731 引言新桥矿在中央水泵集控系统的建设中,需要采集9台高压启动柜的电力参数,中央泵房开关柜的仪表采用的是江苏斯菲尔公司生产的pd194e系列,该仪表具有标准的modbus协议。
初期考虑采用以下两种方式提取电力仪表参数。
第一种方案是利用西门子s7-300plc和modbus协议的智能电力监控装置的通信,采用cp341+硬件狗,这种方案使用简便,缺点是价格太高;第二种方案是采用cp340解析modbus协议,其优点是不必每次都购买硬件狗从而降低了成本,但需要自己编写从站轮询和crc校验程序,当各个从站的modbus规约不尽相同时,编程会变得十分复杂。
考虑到profibus在工矿自动化系统中应用广泛,可以通过profibus-modbus总线桥(如pb-b-modbus)将modbus设备接入profibus总线,使modbus设备成为profibus总线上的一个从站,方便s7-300plc实现对电力仪表装置数据的读写。
2 pb-b-modbus介绍profibus-modbus总线桥一般在profibus侧作profibus从站,在modbus侧作modbus主站。
pb-b-modbus是智能型的profibus到modbus的协议转换接口,通过在接口中建立profibus通信数据区到modbus通信数据区的映射,由软件实现profibus到modbus的协议转换和数据交换[1]。
其应用示意图见下图1.在使用时注意:在profibus侧,通过标准profibus连接器和profibus电缆将pb-b-modbus和s7-300plc的cpu上的dp口连接起来,通过总线桥上的旋转开关可设置总线桥的profibus从站地址,且该地址必须和在step7 hardware config(硬件配置)中分配给总线桥的从站地址一致,假设设置该地址为9;在modbus侧,pb-b-modbus采用rs485接口,连接到总线桥rs485总线上的设备必须采用标准modbus-rtu协议,且从站设备的波特率、奇偶校验方式应当和在step7 hardware config(硬件配置)中pb-b-modbus 的参数赋值一致,本系统设置为9600bps,8位数据位,1位停止位,无奇偶校验。
微硬网关MODBUS-DP使用方法
微硬网MODBUS-DP网关调试方法1、网关介绍MODBUS转PROFIBUS网关:凡具有RS232/485接口的MODBUS协议设备都可以使用本产品实现与现场总线PROFIBUS的互连。
如:具有MODBUS 协议接口的变频器、电机启动保护装置、智能高低压电器、电量测量装置、各种变送器、智能现场测量设备及仪表等等, 都可以使用该MODBUS转PROFIBUS网关。
详细介绍:型号:PBMD485-K20网关有2种型号PBMD485-K20:MODBUS485接口设备可以通过网关接入PROFIBUS总线网络;PBMD232-K20:MODBUS232接口设备可以通过网关接入PROFIBUS总线网络;以上两个型号的产品都可以通过拨码开关设定为两种功能:在MODBUS 侧做从站(即MS功能),或者在MODBUS侧做主站(即MM功能),实现MODBUS转PROFIBUS。
MODBUS转PROFIBUS网关技术指标:(1)网关在MODBUS侧有两种功能:MM功能的网关在PROFIBUS-DP 一侧是从站,在MODBUS一侧是MODBUS主站;MS功能的网关在PROFIBUS-DP一侧是从站,在MODBUS一侧是MODBUS从站;接口通过PROFIBUS通信数据区和MODBUS数据区的数据映射实现PROFIBUS和MODBUS的数据透明通信。
(2)无论做MODBUS主站还是从站,都支持MODBUS 01H、02H、03H、04H、05H、06H、0FH、10H号功能;(3)PROFIBUS-DP协议,符合;JB/T 10308.3-2001: 测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线第3部分:PROFIBUS规范;(4)标准PROFIBUS-DP驱动接口, 波特率自适应,最大波特率6M;(5)PROFIBUS 侧的输入/输出数量在以下三种范围内可以由用户自由设定:①Input Bytes + Output Bytes ≤232 Bytes;②Max Input Bytes ≤224 Bytes;③Max Output Bytes ≤224 Bytes。
利用MODBUS实现西门子PLC与ABB变频器的通信控制
利用MODBUS实现西门子PLC与ABB变频器的通信控制MODBUS是一种常用的通信协议,用于实现不同设备之间的数据通信控制。
本文将介绍如何利用MODBUS协议实现西门子PLC与ABB变频器的通信控制。
在使用MODBUS通信之前,需要先了解MODBUS协议的基本原理。
MODBUS协议基于主从式结构,其中PLC作为主站,变频器作为从站。
主站通过MODBUS协议发送指令给从站,从站接收并返回相应的响应数据。
通信过程中,需要指定从站的地址,以便主站能够正确地发送指令并接收响应。
在实现西门子PLC与ABB变频器的通信控制之前,需要确保PLC和变频器支持MODBUS协议,并设置好相应的通信参数(例如波特率、数据位数等)。
通常情况下,PLC和变频器的通信参数需要事先配置好,以保证正常的通信连接。
一般来说,通过MODBUS协议实现PLC与变频器的通信控制需要以下几个步骤:1.确定PLC和变频器之间的物理连接方式,例如采用串口或以太网连接。
根据实际情况选择合适的连接方式。
2. 配置PLC的MODBUS通信模块。
在西门子PLC中,可以通过Step 7软件开发环境配置MODBUS通信模块。
配置时需要设置从站的地址、通信方式、通信参数等。
3.配置变频器的MODBUS通信参数。
ABB变频器通常具有自身的通信配置界面,可以通过该界面设置MODBUS通信参数,例如从站地址、波特率、数据位数等。
4.在PLC中编写相应的控制程序。
利用PLC的编程功能,编写控制程序实现与变频器的通信控制。
控制程序可以根据需要发送指令给变频器,并根据变频器的响应进行相应的处理。
5. 在控制程序中使用MODBUS函数块。
在PLC控制程序中使用MODBUS函数块来实现与变频器的通信。
具体可以使用MODBUS_Master_ReadCoils函数来读取开关量输出,使用MODBUS_Master_WriteSingleRegister函数来写入数据到变频器等。
Modbus转Profibus网关连接ABBACS530变频器配置案例
Modbus转Profibus网关连接ABBACS530变频器配置案例本案例控制的主要对象是污水处理厂控制抽水泵的变频器参数的显示与报警。
系统主 PLC 选用西门子 CPU,通过 ET200 IO 模块控制现场设备并监控数据。
变频器采用ABB ACS530变频器,将ABB ACS530变频器接入西门子PLC的网关采用MODBUS 转 PROFIBUS 网关YT-PB-01。
首先加入GSD文件。
将MODBUS转PROFIBUS网关YT-PB-01的GSD文件拷贝放到任意位置。
打开博图,建立新项目“网关测试”。
进入设备和网络,在选项中选择管理通用站描述文件,安装GSD文件。
选择MODBUS转PROFIBUS网关YT-PB-01将MODBUS转PROFIBUS网关YT-PB-01配置到 profibus网络中设置MODBUS转PROFIBUS网关YT-PB-01在profibus网络中的DP从站地址确认变频器用到参数的总数据量,并在组态中添加对应的数据长度这里配置了16个字节的输入输出(8个寄存器)组态设置完成后下载到PLC中,并开始配置MODBUS转PROFIBUS网关YT-PB-01的参数设置。
首先安装网关配置软件,打开软件新建项目选择DP2MM注意:网关的DP地址通过顶部拨码进行设置,要和PLC组态中保持一致根据变频器手册先设置变频器参数本例为波特率9600 8个数据位一个停止位无校验站地址为1先启用modbus RTU功能设置变频器通讯地址(本例为1)设置变频器通讯的波特率(本例为9.6k)设置变频器的数据位校验位停止位设置网关的寻址方式,默认为0设置Modbus参数,485的参数要和变频器一致(输出命令轮询模式可根据需要选择单次发送,连续发送,脉冲发送等)在ModbusRTU处单击鼠标右键添加NODE并填写变频器的站号如果要进行读取寄存器操作可用03功能码,如手册显示40111为直流电压的寄存器地址如想读取从40111的寄存器数据,可用03功能码读保持寄存器功能读取1个寄存器的数据。
很好的威纶通通讯协议与变频器通讯案例
本文研究的是触摸屏通过MODBUS RTU通讯协议与变频器通讯实现变频器的控制。
触摸屏采用威纶通TK6070IP,变频器用汇川MD380通用系列。
通过触摸屏编程软件,编辑控制画面实现变频器的启动、停止、速度调节、多段速速度设置,通过宏指令实现工程值与实际值的转换。
一、MODBUS RTU 简介:为了在自动化系统之间、自动化系统和所连接的分散的现场设备之间进行信息交换,如今串行现场总线被主要用作通讯系统。
成千上万的应用已经强烈地证明了通过使用现场总线技术,可以节省多至40%的接线、调试及维护的费用。
仅仅使用两根电线就可以传送现场设备的所有相关信息,比如输入和输出数据、参数、诊断数据。
过去使用的现场总线往往是制造商的特定现场总线,并且同其它现场总线不兼容。
如今使用的现场总线几乎是完全公开和标准化的。
这就意味者用户可以以最合理的价格选择最好的产品,而不用依赖于每个独立的制造商。
Modbus RTU是一种国际的、开放的现场总线标准。
作为一种很容易实现的现场总线协议,在全世界范围内,Modbus得到了成功的应用。
应用领域包括生产过程中的自动化、过程控制和楼宇自控。
MODBUS RTU通讯协议的报文如图1。
图1MODBUS RTU 通讯协议的报文功能码如下:01H 读取线圈状态。
从执行机构上读取线圈(单个位)的内容;02H 读取离散量输入。
从执行机构上读取离散量输入(多个位)的内容;03H 读取保持寄存器。
从执行机构上读取保持寄存器(16位字)的内容;04H 读取输入寄存器。
从执行机构上读取输入寄存器(16位字)的内容;05H 强置单线圈。
写数据到执行机构的线圈(单个位)为“通”(“1”)或“断”(“0”);06H 预置单寄存器。
写数据到执行机构的单个保持寄存器(16位字);0FH 强置多线圈。
写数据到执行机构的几个连续线圈(单个位)为“通”(“1”)或“断”(“0”);10H 预置多寄存器。
写数据到执行机构的几个连续的保持寄存器(16位字)。
利用MODBUS实现西门子PLC与ABB变频器的通信控制
能码之外,同时还定义了出错码,标志出错信 息。主站接收到错误码后,根据错误的原因采取相应的措施。从站应答的数据内容依据功能码进行响应,例如功能代码 03 要求读取从站设备中保 持寄存器的内容。
(2)CRC 校验的实现 MODBUS 通信的 RTU 模式中,规定信息帧的最后两个字节用于传递 CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)码。发送方将信息帧中地 址域、功能码、数据域的所有字节按规定的方式迸行位移并进行 XOR(异或)计算,即可得到 2B 的 CRC 码,并把包含 CRC 校验码的信息帧作为一 连续的流进行传输。接收方在收到该信息帧时按同样的方式进行计算,并将结果同收到的 CRC 码的双字节比较,如果一致就认为通信正确,否则 认为通信有误,从站将发送 CRC 错误应答。 (3)ABB 变频器参数的设置 ABB 变频器的寄存器 40001 为控制字,寄存器 40002 为给定值 1,寄存器 40004 为状态字,寄存器 40005 为实际值。 其相关参数设置与说明如下: 9802=STD——MODBUS 通信; 9807=ABBDRIVES; 5201=1(2,3)——变频器站号; 5202=5——波特率为 960ObiVs; 5203=0——无校验; 5003=1.0——通信超时时间; 100l=COMM4.CW——外部命令 1 为通信控制; 1003=REQUST——电机正反转控制, 1104=0.1——频率给定最小单位 0.lHz; 1105=50——最大给定频率为 5OHz; 1601=COMM4.CW(位三)——为通信允许运行; 1604=COMM.CW(位 7)——为故障通信复位。 ABB 变频器的菜单参数被一一映射为 MODBUS 协议的寄存器,MODBUS 通信对各寄存器的操作,即实现了对 ACS800 中与寄存器对应的菜单 参数的操作。对应的命令寄存器为 40001,对每一台变频器进行控制时,通过计算机给定起停信息。 同时,通过对存储寄存器 40004 读取,可获得变频器的运行状态等信息,然后通过计算机显示界面,操作人员可以直观地了解变频器运行信息。 (4)程序的设计 控制程序相对来说比较简单,鉴于篇幅所限,不再赘述。
实例分享!告诉你西门子PLC如何通过MODBUS控制变频器
实例分享!告诉你西门子PLC如何通过MODBUS控制变频器一、MODBUS通信概述MODBUS协议分为串行链路上MODBUS协议和基于TCP/IP协议的MODBUS 协议。
串行链路上MODBUS协议有MODBUS ASCAII (字符串)和MODBUS RTU两种。
200SMART所提供的MODBUS协议库能够支持MODBUS RTU 通信。
MODBUS RTU 是以16进制的数值进行发送。
MODBUS ASCAII是以ASCAII码的方式进行发送,一个数据采用RTU方式发送只需要一个字节,而用ASACII码发送需要两个字节,发送时间。
PLC与变频器串口通信有很多通信方式,但常用的、首选的就是MODBUS通信方式,在实际的工业控制中应用非常广泛;这一期我们向大家一起分享变频器如何与PLC通过MODBUS RTU的方式进行控制。
二、MODBUS库指令详解库指令分两种,一个是主站库,一个是从站库。
主站是PLC作为MODBUS的主站主动去读取其他设备的数据;从站是PLC作为MODBUS的从站,其他设备来读取数据;本期我们分享的是PLC作主站,变频器做从站。
STEP7-MinWIN SMART软件自带MODBUS通信库指令初始化指令:控制指令:三、MODBUS RTU的通信格式(协议)通信协议有:站号、功能码、数据地址、数据内容、校验位、结束符组成。
校验:N=None无校验 E=Even偶校验 O=Odd奇校验判断数据位中为1的个数是奇数还是偶数(选择偶校验如16#03中如果为1 的个数是偶数时,校验位为1 ;如果为1 的个数是奇数时,校验位为0 。
选择奇校验时,为1的个数是偶数时,校验位为0 ;为1的个数是奇数时,校验位为1)功能码指定了对从站设备读操作还是写操作,同时也指定了MODBUS寄存器地址的类型,常用功能码有:四、PLC与变频器通信硬件的连接在变频器上面涉及通信的端子标记有A/B RS585+/RS485-或RJ11的网口;找到相关变频器的说明书查看通信端口的接线定义,以下是台达VFD-M系列的变频器通信口接线定义五、变频器通信参数的设置1、要实现变频器或仪表和PLC能正常通信,彼此的接口和协议需要一致,除此之外参数的设置也必须一致P00 设03(频率指令)P01 设03(运转指令)P88 设03 (通讯地址,0-254之间)P89 设02(波特率选择)P92 设04 (数据格式,200SMART不支持2个停止位,因此只能选04/05任意一个参数)P157 设01 (变频器默认的就是MODBUS模式)2、查看说明书的启停、频率给定、运行频率、电压电流等反馈参数的地址信息帧格式说明表示读2103 2104两个地址的数据放在17 70 和00 00的地址里通信协议的参数地址定义:运行命令地址2000H 频率命令地址2001H输出频率地址2103H 输出电流地址22104H输出电压地址2106H 变频器温度地址 210DH 六、MODBUS通信程序的编写在程序的开始可以加一段初始化对所有的位进行复位。
用PLC和变频器实现电机的变频调速和远程控制
湖南工程学院应用技术学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:用PLC和变频器实现电机的变频调速和远程控制姓名王松涛专业自动化班级0481 学号200413110103指导老师赵葵银职称教授教研室主任赵葵银李晓秀一、基本任务及要求:随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展,交流调速取代直流调速已成为现代电气传动的主要发展方向之一。
电机由变频器来控制,变频器带有PROFIBUS-DP 通讯接口,通过PROFIBUS网络由主站对变频器进行远程控制,可在触摸屏上生成组态画面实现远程控制,也可通过工业以太网在上位机PC实现远程控制。
具体要求有:1. 采用西门子的可编程控制器、触摸屏及有关的应用软件,实现对电动机调节控制。
2. 在触摸屏上生成组态画面由触摸屏来实现远程控制。
3. 采用PROFIBUS-DP总线,通过组态王生成画面由PC机来实现远程控制二、进度安排及完成时间:1、(2~4周)接受任务、准备资料、拟定方案,写出开题报告2、(5周)根据题目要求及已知条件,确定控制方案及所选用的控制器件3、(6~7周)控制程序的设计4、(8周)毕业实习,撰写毕业实习报告5、(9~12周)程序的现场调试6、(13~14周)相关图纸的设计7、(15周)完成设计、撰写论文8、(16周)修改完善论文,准备答辩目录摘要 (1)Abstract: ......................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论.. (1)1.1 概论 (2)1.2 设计论文的主要内容和要求.................... 错误!未定义书签。
1.3相关技术的发展展望........................... 错误!未定义书签。
1.3.1变频调速系统的发展展望........................ 错误!未定义书签。
1.3.2 组态软件...................................... 错误!未定义书签。
西门子PLC如何通过MODBUS协议与变频器通讯
西门子PLC如何通过MODBUS协议与变频器通讯苏彬;王巍【摘要】本文就西门子PLC如何通过MODBUS协议与变频器之间实现通信,提出了基于上海泗博自动化公司PM-160网关的解决方案。
结合MODBUS主要技术参数和通讯协议特点,详细介绍了串口网关的软硬件配置方法,变频器内部的参数设置以及西门子STEP7的编程方法。
本文主要以安阳钢铁集团冷轧有限公司废水处理站配置为例,实现上述功能。
【期刊名称】《电子制作》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】2页(P54-55)【关键词】PM-160;MODBUS;变频器;STEP7【作者】苏彬;王巍【作者单位】河南安阳市安钢集团冷轧有限责任公司电气组 455000;黄继东河南安阳市安钢集团动力厂计控车间 455004【正文语种】中文随着工业自动化的迅速发展,有关工业自动化设备的生产厂家以及分类越来越多,然而为了满足现实的生产需要,我们也许需要购买不同厂家不同种类的设备。
为了最大限度的实现自动化运行,这些设备需要整合在一个系统内运行,同时设备之间的通讯兼容问题就变得日益突出。
以西门子为例,西门子的所有自动化产品几乎都可以通过MPI或者PROFIBUS DP协议实现与西门子PLC的通信,然而如果我们选用了别的品牌的产品(本文以施耐德变频器为例),则会变的比较麻烦。
通常的做法是增加PLC模块,通过硬接线的方法实现监控功能。
这种方法既增加了成本又降低了系统的可靠性。
所以针对这个问题,本文提出了以上海泗博自动化公司PM-160网关为基础,实现的西门子PLC与施耐德变频器的通讯方法。
1.1 MODBUS通信原理MODBUS是一种基于RS485串口标准的应用层协议,该协议已经成为变频器、智能仪表、电机保护装置、电压测量装置等设备事实上通用的工业标准,支持主从通信模式,即主站发送设备查询或者控制请求,从站接收控制字,回应请求报文,发送设备状态回主站,作为应答。
MODBUS协议的通用数据帧格式。
基于STM32的Modbus-Profibus网关的软件实现
基于STM32的Modbus-Profibus网关的软件实现李洲山【摘要】针对目前现场总线技术应用的愈发广泛,而不同现场总线之间无法通信给用户使用带来不便的问题,文章研究了Modbus协议和Profibus协议的协议转换过程并实现了两种协议的转换.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2018(015)016【总页数】2页(P46-47)【关键词】协议转换;Modbus协议;Profibus-DP协议【作者】李洲山【作者单位】西安建筑科技大学信息与控制工程学院,陕西西安 710055【正文语种】中文随着信息技术和自动化技术的高速发展,各种现场总线应用广泛而且各有优缺点[1],从而出现了多总线共存的现象。
然而,不同现场总线之间的不兼容性给用户带来极大的不便。
因此,不同总线标准之间的协议集成逐渐成为一个研究热点,文章正是基于这样的状况,选择了国内应用广泛的Modbus总线和Profibus-DP总线作为研究对象,主要从总线时序方面研究了两种协议之间的双向转换过程。
在Profibus-DP总线侧,协议转换模块作为从站与PLC主站进行通信,在Modbus 总线一侧,协议转换模块作为主站向Modbus从站设备写入命令并读取从站数据。
通过本文开发的协议转换模块用户能够将Modbus从站设备快速组态到Profibus-DP总线网络,有助于增强Modbus的组网能力,在工程应用中可以缩短工程周期,降低自动控制系统设计和维护的费用,使系统设计更为灵活。
1 协议转换的数据交换原理对整个协议转换模块而言,Profibus-DP侧的主站和从站的数据交换是同步运行的,主站在请求数据后只有从站应答后才会继续执行程序。
Modbus总线上站与从站之间的数据交换则是根据轮询的数据查询方式完成的。
但是,Profibus-DP的数据处理和Modbus侧的通信过程则是独立运行的。
两种协议之间的数据转换是在VPC3+C芯片中通过映射关系完成的。
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MODBUS-PROFIBUS网关在高压变频器远程监控系统中的应用
刘振东1 王延生2 穆慧灵3 肖铁妹3
摘要:本文提出了基于MODBUS-PROFIBUS串行网关的高压变频器远程监控系统方案,并对监控系统各构成部分的作用进行了说明。
在介绍串行网关主要技术参数和通讯协议的基础上,详细介绍了MODBUS-PROFIBUS网关的硬线连接、在STEP7环境下的硬件配置方法以及PLC编程实现与网关之间的数据传输方法。
基于MODBUS-PROFIBUS串行网关的高压变频器远程监控方案在唐山港陆5#高炉除尘风机高压变频监控系统中的实际运行效果,证明了该方案的可行性和有效性。
关键词:串行网关;STEP7;高压变频器;远程监控
0 引言
高压变频调速技术经过多年的发展与应用,在调速性能、节电效果、改善设备的运行工况、提高系统的安全可靠性和设备利用率,以及延长设备使用寿命等方面的优势得到了充分的体现,已广泛应用于电力、冶金、石油化工、供水、水泥、采矿等行业。
随着工业自动化程度的不断提高,在保证高压变频器本身可靠运行的基础上,很多现场要求建立高压变频器的远程监控系统,实现高压变频器的远程启停控制、系统实时运行状态的显示、电压和电流等主要物理量的运行曲线、以及报警故障信息的查询。
这就需要建立高压变频器与PLC、上位机之间的数据传输通道,保证上位机的控制指令准确下达给高压变频器,并循环读取高压变频器的实时运行状态。
目前,高压变频器大多提供基于MODBUS协议的RS485串行通讯口,而工业现场多采用基于PROFIBUS-DP的现场总线网络,因此就需要在高压变频器与PLC之间增加一个能够对两种协议进行转换的设备,以满足监控系统的通讯要求。
1 高压变频器远程监控系统方案
唐山港陆5#高炉除尘系统PLC作为主站,通过PROFIBUS-DP总线与变频器等DP从站进行通讯,同时经以太网与上位机进行数据交互,以实现对DP从站设备运行状态的实时监控。
由于目前高压变频器大多提供基于MODBUS协议的RS485串行通讯口,无法与主站PLC通过PROFIBUS协议直接通讯。
因此,系统选择了北京微硬创新的MODBUS-PROFIBUS串行网关PBMD485-K20,作为PLC主站与高压变频器的中转媒介,完成MODBUS与PROFIBUS协议的转换,最终实现主站PLC与高压变频器之间的数据交互(监控系统配置如图1所示)。
远程监控方案利用现有的通讯路径,直接在原来的上位机画面上增加变频系统的启停操作及相关信息,包括变频合分闸与启停、系统的工频/变频状态、变频器的运行状态;增加风机转速设定通道,作为变频器的频率设定;开发电压、电流、温度等重要物理量的状态曲线;显示变频器主要故障、报警信息的内容及发生日
期。
图1 高压变频器远程监控系统配置图
2 MODBUS-PROFIBUS网关的使用
MODBUS-PROFIBUS串行网关是提供高压变频器的RS485串行协议与PROFIBUS-DP现场总线的协议转换、路由选择以及数据交换等网络兼容功能的网络通讯设备,实现高压变频器与PROFIBUS-DP总线网络的对接。
2.1 MODBUS协议简介
MODBUS是一种应用层协议,目前广泛应用于工业控制领域,属于事实上的工业标准。
该协议支持不同控制器间、控制器与其它设备仪表之间的通讯,从而实现不同厂家控制设备的有效互联,便于实现集中监控。
通讯采用“主—从”模式,即由主站设备初始化传输查询,从站设备根据主设备查询提供的信息做出应答。
基于MODBUS协议的数据帧支持RTU(远程终端单元)和ASCII(美国标准信息交换码)两种模式,高压变频器通讯协议中支持RTU模式。
RTU数据帧格式如图2所示:
图2 MODBUS-RTU数据帧格式
MODBUS协议采用“Big Endian”编码方式,先发送高位字节,再发送低位字节。
数据校验采用CRC-16,整个信息参与校验,校验和的高低字节需要交换后发送。
如需读取1号从机的功能码F01.00的值,MODBUS主站请求帧和从站应答帧的格式如下:
请求帧:
应答帧: 2.2 PBMD485-K20
的技术参数
PBMD485-K20的主要技术参数如下表所示:
微硬创新PBMD485-K20 MODBUS-PROFIBUS 网关的硬件连线如图3所示。
T B A T P 指示灯
PROFIBUS-DP 接口
选择位N D 24V
P E
图3 PBMD485-K20网关的硬线连接示意图
① 顶部输入电源,外接10~30VDC 作为网关的工作电源;
② MODBUS 主从设置拨码(MS 为作MODBUS 从站,MM 为作MODBUS 主站)、PROFIBUS 地址设置拨码(采用的是8421码,如AD1-AD3拨到 ON 的位置地址为7);
③ 底部MODBUS 通讯接口,B (+),A (—),需要接入终端的时候将TB 和B 短接,TA 和A 短接即可;
④ 指示灯显示输入电源状态和通讯状态。
2.3 网关在STEP7中的配置
按照以下步骤完成PBMD485-K20在STEP7中的配置。
① 在STEP7中安装网关的GSD 文件。
②在STEP7硬件配置的DP总线上添加网关模块。
③双击STEP7硬件配置中的网关图标,将其波特率、校验方式设置为与高压变频器一致的数值。
④配置MODBUS报文。
STEP7产品列表网关的下拉菜单中选择需要交互的读写报文,插入网关模块的硬件配置槽中,如“read 8 words(4xxxx)”或“write 6 words(4xxxx)”等。
双击插入的各读写报文,设置MODBUS从站设备地址以及各段报文对应的MODBUS起始地址,如图4所示。
图4 STEP7中的报文配置界面
⑤设置网关的控制字。
在网关模块的硬件配置槽中,指定PLC程序中未使用的寄存器地址为网关作为网关的控制字地址,如QB0。
⑥ STEP7编程启动网关工作并实现通讯数据的收发。
若网关控制字地址为QB0,则须在OB1中编写使Q0.0常为“1”的语句,即可启动网关的工作;数据收发采用数据打包方式,编写系统功能块SFC15(打包发送)和SFC14(打包接收)即可。
3 基于网关的高压变频器远程监控系统调试
目前,唐山港陆5#高炉除尘风机变频监控系统经调试,已全部投入使用,且系统工作稳定、可靠,设备状态显示及时、准确,监控界面如图5、图6所示。
图5 高压变频器远程监控主画面
图6 高压变频器远程监控趋势图
4 结论
随着工业自动化程度的提高,建立高压变频器的远程监控系统,实现高压变频器的远程启停控制、系统实时运行状态的显示等成为很多现场应用的普遍要求。
利用
MODBUS-PROFIBUS串行网关完成高压变频器MODBUS与PROFIBUS的协议转换,实现了高
压变频器与PROFIBUS-DP总线网络的对接,为上位机与高压变频器的实时数据传输提供了一个简便可靠的高性价比媒介,具有很好的推广价值和应用前景。
参考文献
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动化仪表,2005(9):55-57.
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