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控制器同变频器建立modbus RTU通信小结

现代变频器通常支持站网络通信的速度。目前,对于已完成接线和电机基本参数设置并试运行正常的变频器,试图通过配置通信参数实现同一控制器RS-485 modbus RTU通信。

11变频器通信端子接线

以下是国产变频器控制板端子图: 在这里插入图片描述 最左侧位RS485通信端子的端子功能表如下:

端子标号 端子功能说明
485 RS485差分信号正端
485- RS485差分信号负端

485 端子接入上位机 485 (485A)变频器485-端子接入上位机 485-(485B)端子。

2通信参数配置

变频器通常需要频器的参数如下:

参数 说明
命令源选择 设置为通信命令通道
主频率源选择 设置为通信给定
MODBUS波特率
验证位置和数据格式 无校验<8,N,2> 偶校验<8,E,1> 奇校验<8,O,1> 无校验<8,N,1>
本机地址 1-247,0是广播地址
应答延时 从接收变频器数据到上位发送数据的中间间隔
超时通讯 两次通信的间隔时间超过通信的超时间,

33上位机软件通信测试

直接使用PLC与变频器通信,如果通信不成功,很难判断是主站通信、从站通信还是通信电缆。因此,建议使用主站上位机软件对变频器进行通信modbus通信测试,测试通过后再使用PLC与变频器通信。

通信测试需要以下材料: modbus Poll:主站modbus测试软件 串口模块:用于实现变频器PC的物理连接

3.1 modbus Poll

modbus Poll互联网上有许多教程,因此不再重复;只需注意串口参数的设置,即可与变频器通信参数保持一致。

3.2 串口模块

USB转UART可用于串口模块USB-485的电平转换使PC同变频器可以建立通信。 这种串口模块具有多电平转换(USB-TTL-RS232-RS485)因此,需要配置拨码开关USB-485电平转换时,拨码开关设置如下:

模式 拨码1(USB) 拨码2(485) 开关S1 图解

注意有3个拨码开关需要配置。

此外,为了正确部署模块,还需要安装驱动程序。安装方法请参阅模块附件手册。驱动程序安装完成后,在设备管理器中可以看到端口(COM和LPT)中增加了新COM口:

在modbus poll相应的串口选择也可以检测到COM配置可以通过选择来完成。

变频器-串口模块-PC连接示意图如下:

3.3 变频器地址解释

变频器只使用寄存器地址,地址以16进制表示,modbus poll(大多数上位机)使用10进制表示modbus地址。 变频器地址10000H例如,十进制表示4096,即4x4096。而7000H则为4x28672(太大太吓人了,甚至还有FF00H)。实际通讯需要在地址的基础上添加1(变频器通常是base 1.地址从1开始,标准modbus协议从0开始)。

变频器功能码除了在说明书中直接给出的命令字地址外,还可以通过通信方式进行修改。功能码组号和标号为参数地址规则,请参考说明书。每个制造商都是不同的。说明书已经注明了,所以不再举例说明。

请注意,通信读取地址和通信写作地址通常是不同的,即相同的功能代码,读取参数值并修改参数值,访问地址不同;读写地址和读写地址,无效,下位机会产生错误的响应。此外,还有通讯写地址RAM地址和EERPROM因为EEPROM频繁存储会降低使用寿命,所以通常只需要更改RAM实际操作表现为写作RAM地址。 监控参数不写地址,只读地址。

3.4 modbus poll报错故障排查

如果接线和参数配置正确,可以直接访问和修改上位机中的参数,但事情往往发展不太顺利,modbus poll主要有以下报错信息:

  1. No Connect 没有连接。这是因为没有识别。COM可能的原因如下:物理连接和串口号选择不正确(此外,串口模块的拨码开关也可能配置错误,本文未确认)。
  2. timeout 通信超时。属于高频错误指示,此时上位机已识别COM但是下位机有通信问题,大部分原因是下位机跑死了。
  3. Insufficient Byte 字节不足。这意味着串口通信存在,可能是奇偶校验问题。注意主站和从站校验位置的统一。
  4. illegal data Address 数据地址不合法。触发的原因是modbus poll读取非法数据地址,如读取不存在在的地址,或者读取写作地址。虽然报错了,但其实大部分都成功了。

使用ModBus Poll遇到的illegal data Address和Insufficient Byte

4控制器通信测试

4.控制器通信测试

如果上位机软件测试正常,控制器和变频器可以执行modbus对于通信测试,建议使用从站软件验证控制器主站程序是否正常运行,本文不再重复具体流程。

重建网络拓扑时,建议保持变频器与PC物理连接,在原接线的基础上重新引线到控制器;然后退出modbus Poll,使网络上只有一个主站;最后,打开串口调试助手进行帧检测(在这种拓扑结构下,助手可以同时收到上位机查询报告和下位机响应报告,便于调试)。当通信异常时,可以进行报告检测和调查问题。接线示意图见下:

关于帧格式与异常应答帧,可参阅以下两篇文章: MODBUS通信协议学习(三):应答和错误检测 Modbus常用功能码协议详解

4.2控制器通信运动控制测试

到这一步基本上没什么好讲的了,通讯正常的情况下,只需要向变频器发送相应指令即可控制电机运行。用户需要关注的变频器指令如下(手册中查阅):

项目 内容
运行指令 正转指令反转指令
状态监视 运行中正转中反转中
频率读取 读取设定频率(RAM)读取设定频率(EEPROM)
频率设定 写入设定频率(RAM)写入设定频率(EEPROM)

标签: 高频连接器连接器

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