1 引言 作為工控行業(yè)的主流產(chǎn)品，PLC與變頻器在各種機(jī)械設(shè)置上的應(yīng)用可謂無(wú)處不在。常見的用法是使用模擬信號(hào)（一般是電壓）來(lái)完成對(duì)變頻器的控制。這種方法的缺點(diǎn)是成本高，易受干擾（電壓方式），控制精度也很難作得很高，而采用通信方式就可以很好地避免這個(gè)缺點(diǎn)。本文介紹了V80系列PLC與變頻器的通信及其實(shí)現(xiàn)方法。 2 V80系列PLC在通信方面的特點(diǎn) V80系列PLC是深圳市德天奧科技有限公司生產(chǎn)的一款通用型高性價(jià)比的小型可編程控制器（PLC），采用32位高性能CPU芯片和高速邏輯解析ASIC芯片,相對(duì)于普通的小型PLC，在通信應(yīng)用方面具有以下特點(diǎn) 1、 本機(jī)具有雙串口：其中一個(gè)是RS-232編程口，工作于MODBUS從模式，一般只用于編程和連接人機(jī)設(shè)備。另一個(gè)為RS-485接口，除了具有MODBUS從模式的功能外，還能工作于MODBUS主模式、自由通信模式，具有強(qiáng)大的通信功能。 2、 具有48K的程序空間，9000個(gè)中間接點(diǎn)，9999個(gè)內(nèi)部寄存器，加上極其強(qiáng)大的應(yīng)用指令，能夠方便地編寫很復(fù)雜的程序，較適合復(fù)雜的通信協(xié)議。 3、 V80 PLC的默認(rèn)通信協(xié)議是MODBUS從協(xié)議（RTU），內(nèi)部變量的編址方式也是按照協(xié)議進(jìn)行的，所以在MODBUS通信的應(yīng)用性上具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。 3 與兼容標(biāo)準(zhǔn)MODBUS RTU協(xié)議的變頻通信： 對(duì)于采用MODBUS RTU從協(xié)議的設(shè)備，可以把V80系列PLC的串口2設(shè)置成MODBUS主模式與其進(jìn)行直接互連。下面以東元7200MA變頻器為例，說明V80系列PLC與與變頻器的通信及其實(shí)現(xiàn)方法： 東元7200MA變頻器采用了MODBUS RTU從協(xié)議，通信數(shù)據(jù)格式描述如下： 在MODBUS RTU 模式的通訊協(xié)議中，一個(gè)信息（Message）由4 個(gè)部份組成：Slave 地址、功能碼、數(shù)據(jù)及CRC-16數(shù)據(jù)校驗(yàn)，并依序送出。每一個(gè)信息的開始與結(jié)束，皆以3.5個(gè)字符（Character）的間隔時(shí)間來(lái)做識(shí)別。 僅使用三種命令：讀取、回路測(cè)試及寫入。 東元7200MA變頻器采用了部分MODBUS從協(xié)議，支持03、10H兩種命令，對(duì)于V80系列PLC而言，也就是讀寫寄存器4XXXX命令，是可以與V80直接連接的，而V80_PLC的M_BUS指令已經(jīng)封裝了這些數(shù)據(jù)過程。因此，只需關(guān)心如下參數(shù)即可： 1、 讀寫類型及設(shè)備地址。 2、 目標(biāo)設(shè)備的寄存器（線圈）號(hào)，本地存放數(shù)據(jù)的寄存器（線圈）號(hào)，信息長(zhǎng)度。 3、 通信間隔，也就是完成兩次通信所需的時(shí)間。 4、 通信參數(shù)，如波特率、奇偶校驗(yàn)位、通信超時(shí)時(shí)間等 編寫以下程序即可實(shí)現(xiàn)與東元7200MA變頻器的通信。 假設(shè)東元變頻器上的設(shè)備地址為1，上圖的程序完成了這樣功能：把PLC內(nèi)部41100～41115變量的內(nèi)容，寫到東元變頻器寄存器區(qū)域偏移為00～015的寄存器，中間繼電器01000每次從0變?yōu)?，雙方通信一次。注意，在之前要對(duì)PLC進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，可參見V80系列PLC的軟件手冊(cè)。 4 與其它協(xié)議的變頻器通信： 對(duì)于不兼容標(biāo)準(zhǔn)MODBUS RTU協(xié)議的變頻器，可以采用自由通信功能塊實(shí)現(xiàn)。相對(duì)于M_BUS指令，自由通信要靈活得多，類似于跟一些高級(jí)語(yǔ)言（如C語(yǔ)言）的編程模式。用戶最好具有一定的通信編程經(jīng)驗(yàn)，并準(zhǔn)備好如232->485轉(zhuǎn)換器、串口監(jiān)控軟件等調(diào)試工具。 下面以正弦SINE003系列變頻器為例，說明V80PLC的自由通信協(xié)議編程方法。正弦SINE003系列變頻器的通信格式如下： 數(shù)據(jù)包格式 異或校驗(yàn) 數(shù)據(jù)含義：數(shù)據(jù)幀從機(jī)地址至數(shù)據(jù)信息的異或結(jié)果。既第 2字節(jié)與第3字節(jié)異或的結(jié)果，再與第4字節(jié)異或，以此類推至第13字節(jié)。 數(shù)據(jù)類型： 16進(jìn)制，單字節(jié)。 發(fā)送方式：將校驗(yàn)和字節(jié)的高 4位和低4位拆分并轉(zhuǎn)換為ASCII碼，先高后低發(fā)送。 結(jié)果處理：當(dāng)校驗(yàn)結(jié)果小于等于 1FH，則校驗(yàn)結(jié)果加20H。 該通訊協(xié)議采用ASCII碼表示傳輸內(nèi)容，用STX（02H）、ETX（03H）作為開始和結(jié)束標(biāo)志。首先，把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成ASCII碼，V80系列PLC提供了ASCBIN及BINASC指令，來(lái)完成 “0～H”這十六個(gè)ASCII數(shù)字與十六進(jìn)制碼的互換。 當(dāng)發(fā)送脈沖產(chǎn)生時(shí)，各數(shù)據(jù)被換成ASC碼并存放在發(fā)送緩沖區(qū)中，每個(gè)二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換后占二個(gè)字。 SINE003采用異或校驗(yàn)，只針對(duì)ASC碼部分，程序如下： 然后，對(duì)異或結(jié)果進(jìn)行判斷，小于1FH則加20H，之后用字組拆分指令“PACK”把它拆成兩個(gè)字節(jié)，按先高后低填到發(fā)送區(qū)。下面是發(fā)送和接收程序。 發(fā)送程序只需填一個(gè)發(fā)送長(zhǎng)度即可，在發(fā)送的同時(shí)打開接收，接收程序使能開始字符和結(jié)束字符，并填好開始字符和結(jié)束字符，可參見V80系列PLC的軟件手冊(cè)，這樣當(dāng)接收到“02H”就認(rèn)為是一幀的開始，接收到“03H”就認(rèn)為是一幀的結(jié)束。也可以結(jié)合其它條件判斷，如字符超時(shí)等，各種狀態(tài)都可以在狀態(tài)位里體現(xiàn)。 接收到完整的一幀后，狀態(tài)位會(huì)有狀態(tài)指示，然后把接收回來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，并重新轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制，既可進(jìn)行相應(yīng)處理。 5． 結(jié)束語(yǔ) 本文分別以東元7200MA變頻器和正弦SINE003系列變頻器為例，說明V80系列PLC的MODBUS RTU協(xié)議和自由通信協(xié)議的編程方法，并詳細(xì)介紹了V80系列PLC與變頻器的通信及其實(shí)現(xiàn)方法。采用這種方案，可以大大地節(jié)省成本，并具備高可靠性。