摘要：變頻器現(xiàn)在工業(yè)控制中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，變頻器一般不是一個獨(dú)立的系統(tǒng)，需要配合 DCS 或 PLC 來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的控制。西門子系列 PLC 可以方便地采用通訊方式來實(shí)現(xiàn)變頻器的遠(yuǎn)程控制。

關(guān)鍵詞： PLC;ModBus;RS485

1、引言

隨著企業(yè)對節(jié)能減排的重視以及工業(yè)自動化程度的不斷提高，PLC和變頻器在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。作為控制層設(shè)備，PLC 對變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制。本文主要介紹西門子S7 系列 PLC 在這些方面的應(yīng)用。S7 系列 PLC 是西門子公司推出的PLC，其強(qiáng)大的擴(kuò)展功能和通訊接口可以滿足各種工業(yè)控制的要求。

2、PLC 與變頻器通訊系統(tǒng)設(shè)計

PLC 與變頻器通訊系統(tǒng)由 PLC、變頻器和其他外圍設(shè)備組成。PLC 部分主要包括底板、

CPU、IO 模塊和通訊模塊。變頻器可以通過兩種方式實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。第一種方式將變頻器的控制信號通過連接線直接連接到 PLC 的 IO 模塊，第二種方式將變頻器的控制信號通過RS485 接口采取 ModBus 通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。采用第二種方式的優(yōu)點(diǎn)是，既可以省略電纜的接線，也不需要占用 IO 通道，從而有效地降低了成本。本文介紹第二種方式的設(shè)計和

實(shí)現(xiàn)方法，PLC 與變頻器通訊系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1 所示，其中兩臺變頻器的地址分別被設(shè)定為#2和#3。

3、PLC 與變頻器通訊參數(shù)設(shè)置

PLC 與變頻器采用 ModBus 通訊方式，PLC 作為主站，變頻器作為從站，并且要保證兩者的通訊參數(shù)一致。在本系統(tǒng)中，通訊速率為 19200bps，數(shù)據(jù)位為 8 位，校驗(yàn)方式為無校驗(yàn)，停止位為 1。在 PLC 程序中，PLC 與變頻器的通訊參數(shù)設(shè)置指令如圖 2 所示，通訊調(diào)用指令如圖 3 所示。通訊調(diào)用指令 HS_ModbusMaster_COM2 不支持在程序中多次調(diào)用。在實(shí)際應(yīng)用中，有時會遇到向不同設(shè)備讀取和寫入數(shù)據(jù)，這時可以建立一些中間寄存器，通過不斷變換寄存器的數(shù)值來實(shí)現(xiàn)對不同設(shè)備的控制。

4、應(yīng)用特點(diǎn)

對于變頻器采用串口通訊控制的應(yīng)用越來越廣泛。與傳統(tǒng)的電纜接線控制方式比較，本系統(tǒng)主要有以下優(yōu)點(diǎn)。

（1）簡化了變頻器的控制線路

大多數(shù)工業(yè)通訊物理層為 RS485 接口，PLC 到變頻器的通訊采用普通的屏蔽雙絞線就

可以滿足需求，省去了連接控制電纜的成本和人工成本，同時也避免了接線錯誤。

（2）PLC 與變頻器的直接數(shù)字交換

兩者之間采取的是直接數(shù)字量通訊。CPU 直接讀取和寫入變頻器的參數(shù)，不僅省去了

I/O 模塊的費(fèi)用，其精度也較高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉瑞華.編著，S7系列PLC與變頻器綜合應(yīng)用技術(shù)[M]. 北京：中國電力出版社.2009

[2] 廖太初.編著S7-1200PLC編程及應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 2017（04）

作者簡介：姜波（1964.06-）男，漢族，遼寧復(fù)縣人，本科，河北唐山學(xué)院工程訓(xùn)練中心，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：電氣工程與自動化。