《三菱FX5U可编程控制器与触摸屏技术》课件—3.3变频器通信协议监控

二、任务训练
1、系统方案 系统方案连接如图所示。FX5U利用内置的RS485模块对变频器进行通信控 制，模块端子从左往右依次有RDA、RDB、SDA、SDB、SG这5个端子，其中RD 表示接收端子，SD表示发送端子。后面的字母A和B表示信号采用的是差分信 号，正负不能相反。
变频器本体上的通信接口为“PU”接口，为RJ45网络插口模式，PU接口 在外观上与以太网接口相一致，虽然有8个接线端子，但真正用到的只有5个。
任务3 FX5U PLC与变频器通信协议监控.
• 知识目标 1、掌握三菱专用协议监控变频器的工作原理 2、掌握触摸屏与FX5U PLC控制变频器的运行和调试方法 • 技能目标 1、会建立PLC与变频器的RS-485接口通信 2、会设计触摸屏监控画面 3、掌握触摸屏通过PLC监控变频器运行和调试。
一、提出任务
2、 PLC与变频器专用指令及编程
(1)三菱变频器通信专用指令
PLC与变频器的通信采用三菱专用协议和专用指令，常用的专用指令有: IVCK、IVDR、IVRD、IVWR、IVBWR、IVMC等，指令格式如图所示。
• 其指令功能见下表
(2) PLC 程序设计
本任务中主要用到IVCK和IVDR指令，IVCK 为变频器运行状态的读取指令， IVDR为变频器运行状态的写人指令，参考样例程序如图所示。
PLC程序中变频器运行指令代码HFA和状态监视器命令代码H7A内容含义说 明见表。
(3)485串口模块参数设置
打开编程界面左侧“导航”目录树，依次打开“参数”→“FX5UCPU”→“模 块参数”→“485串口”，如图所示。双击“485 串口”选项，打开“设置项 目”对话框，设置“协议格式”为“变频器通信”，“数据长度”为“7bit”， “奇偶校验”为“偶数”，“停止位”为“1bit””， “波特率”为“4800bps”， 如图所示，然后单击“确认”按钮保存设置。此处的485串口参数设置与后续 变频器的参数设置必须一致。
（3）数值显示设计
③输出电流整数部分和小数部分位数 均设置为2，变频器内部地址电压的 最小单位为0.01A，即数字量1对应 0.01A，因此将系数设置为100。
5、运行调试
(1)运行调试
PLC程序和触摸屏程序都设计完成后，分别对其进行下载，下载完成并 重启系统，若通信连接和设置均正常，PLC侧485串口收发数据的SD/RD指示灯 会不断闪烁;若指示灯不闪烁，则表示通信不正常，需要检查PLC与变频器的硬 件连接和参数设置。
（3）数值显示设计
①频率监控要求显示2位小数，因此 需要将“小数部位数”设置为“2”;在 “数值显示”对话框的“运算”选项 卡中，“数据运算”只有监视运算式 需要设置，如图所示。
（3）数值显示设计
②输出电压整数部分位数设置为3， 小数部分设置为2。变频器内部地址 电压的最小单位为0.1V，即数字量1对 应0.1V，因此将系数设置为10，如图 所示。
3、变频器参数设置
FR-E700系列变频器的参数设置如下表所示，参数设置完毕后需要断电重 启变频器。
4、组态画面设计
触摸屏组态界面设计效果如图所示，界面中包含正转按钮、反转按钮和 停止按钮;正转指示灯和反转指示灯;频率设定输人框;频率监控、输出电压和输 出电流显示框，其变量对应关系见表。
（1）按钮与指示灯设计
（2）频率输入设计
在“运算”选卡中，“运算种类” 选择“数据运算”，数据运算中“监视 （R）”和“写入（I）”均选择“运算 式”。然后，分别点击“监视（R）”和 “写入（I）”选项最后的“运算式…” 按键，打开“式的输入”选卡，将运算 式分别设置为“$$ / 100”和“$W * 100”。变频器内部地址频率的最小单位 为0.01Hz，即数字量1对应0.01Hz，因此 将系数设置为100。
通过触摸屏上的正转按钮、反转按钮和停止按钮控制一台电动机的正反 转运行与停止,正反转指示灯可以显示运行状态;触摸屏可设置运行频率，显示 实时运行频率、输出电压、输出电流。
FX5U PLC通过RS-485连接一台三菱变频器，采用三菱专用的变频器通信协 议与指令，远程通信控制变频器的运行，并在触摸屏上进行监控，如图所示。
通过操作触摸屏中的正转、反转和停止按钮对电动机进行运行控制，同 时设定变频器频率，设定范围为0~50Hz。观察频率输出、电压输出和电流输 出是否显示正常，同时通过切换变频器操作面板，比较操作面板和触摸屏显 示的数值是否完全一致。
（2）任务பைடு நூலகம்价
正转、反转和停止3个按钮分别控制变频器的运行，实现相应的按钮控制 功能，分别将M0、M1、M2设置到对应“位开关”对话框的“软元件”中。 指示灯实现正反转的运行状态指示，分别将M10、M11设置到对应“ 位指示 灯”对话框的“软元件”中。
（2）频率输入设计
频率输入框用来设置变频器的运 行频率，在“数值输入”的“软元件” 选卡中，将“种类”设置为“数值输 入”，“软元件”设置为D0，数据种 类设置为“无符号BIN16”， “显示 格式”设置为“实数”，“整数部位 数”设置为“2”，“小数部位数” 设置为“1”，如图所示。
通信接口的具体功能和内容如图所示。采用568B标准的网络线。568B标 准的做线顺序为，水晶头接触点水平放置，从左到右顺序依次为：白橙，橙， 白绿，蓝，白蓝，绿，白棕，棕。
变频器PU网络口与FX5U内置485通信模块连接时，对应的接线为：网线中 白橙线、白蓝线、绿线、白绿线、蓝线分别接FX5U内置485通信模块的SG端、 RDA端、SDB端、SDA端及RDB端。连接方式如表所示。