ACS355变频器Modbus通讯设置说明.pdf

ABB 通用机械传动 Modbus 通讯设置应用笔记 ACS355 变频器 版本版本 Version 拟制拟制 Producer 日期日期 Date RV1.0 刘玉东刘玉东 2011/09/10 内部资料 欧能科技欧能科技 概述概述 为了便于用户使用变频器与外部设备之间的 Modbus 通讯，现将与通讯相关的设置操 作步骤总结形成应用笔记，以方便用户参考并能够快速设置通讯连接和工程调试。 本文介绍了 ABB AC500 eCo PLC 通过 Modbus 现场总线对变频器进行控制的方法。 内置现场总线支持 Modbus RTU 协议。Modbus 是一种串行异步通讯协议。数据传输采 用半双工方式。 内置现场总线通过 RS-232 接口（控制盘连接端子 X2）或 EIA-485 接口（连接到变频器 端子 X3 上的 FMBA-01 Modbus 适配器的端子 X1）连接。RS232 通讯电缆的最大长度限制 为 3 米。RS232 专为点对点应用而设计（一个主站控制一个从站） 。EIA-485 专为多点应用 而设计（一个主站控制一个或多个从站） 。 通过对变频器进行设置， 变频器可以通过现场总线接口接收所有控制信息， 即控制信息 分布在现场总线接口和其他信号源中，如数字和模拟输入信号。 控制接口：控制接口：一般情况下，Modbus 和传动之间的基本控制接口包括 传动输出字：输出字： 状态字 实际值 1 实际值 2 实际值 8 传动输入字：输入字： 控制字 给定 1 给定 2 注意：注意： “输入字”和“输出字”是针对现场总线控制器而言的。例如现场总线控制器的 输出数据，对于传动来说就是输入数据。 欧能科技欧能科技 第一步 机械和电气安装第一步 机械和电气安装EFB 警告！只有在传动断电的情况下，才可以接线。警告！只有在传动断电的情况下，才可以接线。 硬件安装步骤：硬件安装步骤： 1、 将将MODBUS通讯适配器通讯适配器FMBA-01安装到安装到ACS355变频器通讯扩展口并拧好固定螺丝。变频器通讯扩展口并拧好固定螺丝。 2、 AC500 eCo PLC 与与 ACS355 变频器通过变频器通过 Modbus 通讯电缆连接如下图：通讯电缆连接如下图： 3、Modbus 端子拉线按如下表格顺序接线： （端子拉线按如下表格顺序接线： （B+ - B+，A- - A-，AGND-AGND） 连接到 Modbus 适配器模块 FMBA-01 的 X1 接线说明 1 SHLD 总线电缆屏蔽。通过 RC 滤波并接 向 CH_GND（机箱内部连接到 GND） 2 数据 B+ 3 数据 A- 4 隔离信号地 AGND 连接到 AC500 eCo PLC COM1 的接线说明 2 隔离信号地 AGND 3 数据 B+ 8 数据 A- 欧能科技欧能科技 第二步 第二步 ACS355 变频器通讯参数配置变频器通讯参数配置 硬件连接完成并确认接线正确后，将变频器上电，通过控制盘来设置通讯参数。 如何选择一个参数并改变该参数的值，请参照如下操作：如何选择一个参数并改变该参数的值，请参照如下操作： 步骤 动作 控制盘显示 1. 如果处于输出模式，通过按下键可以进入 主菜单，否则重复按下键，直到进入主菜 单。 2. 通 过和键 在 主 菜 单 上 选 择 PARAMETERS 以进入参数模式，并按下。 3. 通过或键选择合适的参数组。 按下。 4. 使用或键选择合适的参数组。该参 数的当前值显示在所选择参数的下面。 按下进入重新设置。 5. 通过或键为该参数设置一个新值。 按下该键一次可以增加或者减小该值。按住下键 并不松开可以快速改变参数值。同时按下这两个 键，用缺省值代替显示值。 欧能科技欧能科技 步骤 动作 控制盘显示 6. 要保存新值，请按下。 要取消新值并保存原来的值，请按下。 1、设置变频器、设置变频器 Modbus 通讯参数通讯参数 ACS355 变频器与 Modbus 通讯相关的参数设置说明如下： 通讯配置参数、 外部控制命令、 外部选择及给定值、 用户参数 参数 名称 设定值（英文为参数值名称， （）中数字为参数设 定值代码，中文是对参数设定值的说明） 9902 APPLIC MACRO 选择应用宏程序。 AC500 MODBUS (10) 固定值 选择AC500 MODBUS应用宏。选其它无法MODBUS通讯。 9802 COMM PROT SEL 激活外部串口通讯并选择串口 STD MODBUS (1) 固定值 选择标准Modbus协议，激活串行通讯。 5302 EFB STATION ID 定义站点ID地址。 网络中任何址两 个站点的址都不相同。 2 用户可根据实际需要修改设定值 （用户自定义0-247任意） 5303 EFB BAUD RATE 定义通讯速率。 19.2 kbit/s (192) 用户可根据实际需要修改设定值 可选择设定值中提供的任一波特率 5304 EFB PARITY 选择奇偶校验设置。 8 NONE 1 (1) 用户可根据实际需要修改设定值 网络中所有站点中该参数的设置必须相同。 5305 EFB CTRL PROFILE 选择变频器所使用的通讯配置。 ABB DRV FULL (2) 固定值 ABB传动完全版驱动配置。 5310 EFB PAR 10 选择映射到Modbus寄存器40005 的参数。 101 电机转速计算值，单位rpm。负值表示反向旋转。 用户可根据实际需要参照用户手册自行修改此值。 5311 EFB PAR 11 选择映射到Modbus寄存器40006 的参数。 303 变频器配置状态字。 用户可根据实际需要参照用户手册自行修改此值。 5312 EFB PAR 12 选择映射到Modbus寄存器40007 的参数。 305 故障状态定。 用户可根据实际需要参照用户手册自行修改此值。 1001 EXT1 COMMANDS 定义外部控制地1（EXT1）用于启 动、 停机和转向命令的连接和信号 源。 COMM (10) 现场总线接口作为起停命令源。 此值的选择决定了外部控制地1，是由通讯起停变频器或由 DI输入端口起停变频器。 只有只有1102参数值定义外部参数值定义外部1有效，此值的设置才有意义。有效，此值的设置才有意义。 1002 EXT2 COMMANDS 定义外部控制地2（EXT2）用于启 动、 停机和转向命令的连接和信号 源。 COMM (10) 现场总线接口作为起停命令源。 此值的选择决定了外部控制地2，是由通讯起停变频器或由 DI输入端口起停变频器。 只有只有1102参数值定义外部参数值定义外部2有效，此值的设置才有意义。有效，此值的设置才有意义。 欧能科技欧能科技 参数 名称 设定值（英文为参数值名称， （）中数字为参数设 定值代码，中文是对参数设定值的说明） 1003 DIRECTION 启用电机旋转方向控制， 或固定旋 转方向 REQUEST(3) 允许用户控制转向。 此值决电机的方向控制类型。 1102 EXT1/EXT2 SEL 定义外部1有效还是外部2有效 的控制口，通过控制口的信号 可以在外部1或外部2中作出选 择。 （外部1包括EXT1和REF1， 外 部2包括EXT2和REF2） COMM (8) 现场总线接口作为外部1/外部2的选择源， 也就是控制 字5319的第11位选择EXT1或EXT2。 (5319对应Modbus地址40001/00 00，即控制字) 控制字通过现场总线控制器经现场总线适配器或内 置的现场总线（Modbus）发送到变频器。 只有此值设为COMM(8)，5319的第11位才起作用， 选择EXT1时REF1有效，选择EXT2时REF2有效。 1103 REF1 SEL 选择外部给定REF1的信号源。 COMM (8) 现场总线给定值REF1。(1102参数值选为COMM(8)，5319 第11位选为EXT1时，本参数值有效) 此值选为COMM(8)后，对应向Modbus地址40002/00 01中写入值有效，详见Modbus通讯地址说明。 1106 REF2 SEL 选择外部给定REF1的信号源。 COMM (8) 现场总线给定值REF2。(1102参数值选为COMM(8)，5319 第11位选为EXT1时，本参数值有效) 此值选为COMM(8)后，对应向Modbus地址40003/00 02中写入值有效，详见Modbus通讯地址说明。 1604 FAULT RESET SEL 故障复位信号源。 COMM (8) 现场总线作为故障复位的信号源。 更多控制参数说明，请查看变频器用户手册。 2、Modbus 通讯地址说明：通讯地址说明： Modbus 总线通讯方式下，传动将它的参数和其它数据映射到 4xxxx 保持寄存器。总线 设备通过访问此保持寄存器进行总线通讯。通常组态软件采用 10 进制，PLC 或现场控制设 备直接通讯采用 16 进制地址。具体说明如下表所示。 下表仅对常用的通讯地址进行说明，更多寄存器参数及设置请参照 ACS355 用户手册。 MODBUS 寄存器地址 （此 10 进制与 16 进制非转换关系） 10 进制 16 进制 寄存器名称 操作 信息 40001 00 00 控制字 R/W 控制字。仅被 ABB 传动配置所支持，也即 5305 设置为 ABB DRV LIM 或 ABB DRV FULL 时。直接映到传动控制字 5319 中对 应。 （值 0476/1142 停，047F/1151 启） 40002 00 01 给定值 1 R/W 外部给定值 REF1。单位为 rpm 或 Hz 由参 数 9904 MOTOR CTRL MODE（电机控制 模式）的设定。 现场总线给定值，数值范围：0-20000 对应 0-50Hz（或 0-最大速度） 欧能科技欧能科技 MODBUS 寄存器地址 （10 进制与 16 进制非转换关系） 10 进制 16 进制 寄存器名称 操作 信息 40003 00 02 给定值 2 R/W 外部给定值 REF2，单位为。根据应用， 100%对应电机的最大速度、电机额定转矩 和最大过程给定。 由现场总线给定值， 数据范围：0-10000 对应 0-100% 40004 00 03 状态值 R 状态字。控制字。仅被 ABB 传动配置所支 持，也即 5305 设置为 ABB DRV LIM 或 ABB DRV FULL 时。 参数 5320 EFB PAR 20 以十六进制格式保存了该控制字。每 1 位 的详细说明请参照 5320。 40005 40012 00 04 00 11 实际值 18 R 实际值 18。使用参数 5310.5317 选择映 射到 Modbus 寄存器 4000540012 的实际 值。例如：5310 参数值设为 103 则 40005 寄存器的值为变频器的输出频率。 在 MODBUS 数据信息中， 寄存器 4xxxx 地址为 xxxx-1。 例如， 寄存器 40002 地址为 0001。 注意！注意！对于 Modbus，任何参数都可以通过在参数号前面加上“4”的格式进行访问。 3、 Modbus 对寄存器进行操作的功能代码对寄存器进行操作的功能代码 代码 十六进制 （十进制） 功能代码 其它信息 03(03) 读取 4X 寄存器 读取从站点中的寄存器（4X 给定值）的二进制内容。 06(06) 写单个4X寄存器 写一个值到单个寄存器（4X 给定值） 。 10(16) 写多个4X寄存器 写值到多个寄存器（4X 给定值） 。 17(23) 读/写 4X 寄存器 在单个 MODBUS 数据处理中， 完成一个读操作和一个写操 作的组合（功能码 03 和 10） 。在读操作之前完成写操作。 欧能科技欧能科技 第三步 AC500 eCo Modbus 通讯设置及编程测试实例 第三步 AC500 eCo Modbus 通讯设置及编程测试实例 硬件安装完成后，并在计算机中安装 PS501 软件包，然后并打开 CODsys 编程软件进行通讯设置和编程。 一、一、AC500 eCo Modbus 通讯设置 通讯设置 1、 安装 TK503 硬件及驱动程序 将 TK503 编程电缆插到计算机 USB 端口， 如果是第一次使用会弹出提示安装驱动程序。 根据安装向导，一直点击下一步下一步安装 TK503 驱动程序。 2、 检查检查 TK503 的的 COM 端口号端口号 在 windows “开始菜单” ，进入设置 控制面板 性能维护 系统 选择“硬件” 选项卡 再点击“设备管理” ，如下图： 展开端口（COM 和 LPT） ，并检查 TK503 编程电缆的端口分配，括号中显示端口号。 3、设置、设置 TK503 的新通讯参数的新通讯参数 在 CODsys 中，点击 联机联机 通讯参数通讯参数，通讯参数窗口打开 点击 New 通讯参数新窗口打开。 在“Name”字段中输入一个相应的 COM 口名称，如“COM4” 。 在设备栏中选择串口（RS232） 。 欧能科技欧能科技 点击 OK 关闭窗口。 改变下面的参数值： port：对应的 COM 口 Baudrate：19200 Motorola byteorder：YES 点击 OK 退出。 4、通讯连接到、通讯连接到 PLC，点击 联机联机 登录登录。 二、AC500 eCo Modbus 通讯编程编程测试实例 本例选用 PM554-ETH CPU 作为 Modbus 通讯测试的 CPU 创建一个新的项目，用 PLC 自带的 Modbus 通讯口连接变频器， 再用 PLC 的以太网与计算机相连用于下载程序和在 线监控数据状态。 1、 创建一个新的项目创建一个新的项目 安装完成 PS501 软件包后，点击 windows 开始菜单 程序 ABB Control Builder Plus 软件 配置 PLC 硬件及通讯参数。 软件打开后点击 File 新建工程 ，弹出 CPU 模块选型窗口，选中 PM554-ETH， 同时选择文目标位置及填写项目名称。 欧能科技欧能科技 点击确定，硬件项目创建完成。 2、 设置设置 PLC IP 地址地址 由于采用以太网口与计算机通讯下载程序，所以要先设置 PLC 以太网通讯的 IP 地 址。 在 Control Builder Plus 软件中，左侧设备栏中，双击 IP settings(IP settings)，在右侧弹出 IP 地址窗口。 点击 IP 配置工具配置工具，进入 IP 地址设画界面，点击扫描当前的 PLC 设备会出现在下框中， 并显示当当的 IP 地址值及 MAC 地址。 选中设备后，在下方出现 IP 地址设置提示框，将要设定的定址输入后，点击发送配置，发送配置， 则新的 IP 地址设定到 PLC 中，再点击一次上侧的扫描键，则下边出现的设备 IP 地址为 欧能科技欧能科技 新设定的值。 注意：计算机的 IP 地址设定要与 PLC 的 IP 地址在一个网段上，否则将无法建立通讯。 3、设置、设置 Modbus 通讯参数通讯参数 将 PLC 中的串行通讯端口设置为 Modbus 方式，并设置相应的通讯参数，波特率、 校验位、数据位、停止位要与变频器中的设置一致。 在 Control Builder Plus 软件中，左侧设备栏中，点击 interfaces COM1 COM1_Online_Access ，并点击右键 更新设备，更新设备，选中 Modbus 后，并点击下边的更新 设备， 更新 设备，则 COM1 选为 Modbus 通讯方式。 欧能科技欧能科技 在右侧参数设定栏内，设置 Modbus 通讯参数，波特率、校验位、数据位、停止位要与 变频器中的设置一致。其中运行方式要选择 Maste 或 Slave，本例由于是与变频器通讯， 所以 PLC 选为 Master，地址在总线中不应与其它节点号重复。 至此 PLC 硬件通讯参数设置完成。 4、创建通讯程序、创建通讯程序 在 Control Builder Plus 软件中，左侧设备栏中，双击 AC500，打开 CODsys 软件创建 一个新的项目，在此环境下编写通讯程序。 Modbus 通讯采用 COM_MOD_MAST 报文处理模块， 本模块具有 Modbus 数据收发 功能，和错误诊断功能，详细说明请在 CODsys 软件中，点击 帮助帮助 搜索搜索 填入数 据模块名称。 在编程环境下，采用梯形图方式编写 Modbus 接收和发送程序，具体的梯形图如下： 欧能科技欧能科技 程序说明： modbus1 为数据接收模块，B1 为脉冲发生函数，由于 COM_MOD_MAST 的触发条件 是由 EN 接收到上升沿则读一次数据，并存放到数组 DATA 中，B1 是用于产生周期触发脉 冲的函数模块，ModMast_DATA2 是存放接收数据的数组。 Modbus2 为数据发送模块，DI_START 为数据发送触发信号，本变量为 DI 输入开关， 用于手动操作发送数据，采用微动开关接到 DI 点，将要发送的数据提前存放到数组 ModMast_DATA1 中。 模块的其它数据请参照在线帮助。 5、监控、监控 Modbus 收发数据收发数据 在 CODsys 软件中，点击 联机联机 登录登录 ，下载编译过的程序，再点击 运行运行 ，进入 运行监控状态。在变量窗口显示通讯的数组数值。 ModMast_DATA1 为发送数组， ModMast_DATA2 为接收数组。 欧能科技欧能科技 双击数组弹出数据输入对话框，输入数据后点击 确定确定，再按 F7 键强制数据输入。 输据输入完成后，将 DI_START 微动开关闭合一次，则向变频器发送一次数据。每 秒钟读一次数据，当输入数据变化，接收数据也相同变化，则说明通讯建立正常。 向变频器发送的具体数据，请参考变频器设置说明，及 COM_MOD_MAST 通讯处 理模块的在线帮助。 至此，至此，AC500 eCo PLC 与与 ACS355 变频器变频器 Modbus 通讯介绍完毕。通讯介绍完毕。 常见问题分析：常见问题分析： 1、 以太网方式无法向以太网方式无法向 PLC 下载程序，总提示下载程序，总提示通讯口错误，提示通出通讯口错误，提示通出。 分析分析：检查网线线连接是否正常； 检查 CODsys 中的通讯参数设置是否正常，I