台达DOP-B10S411触摸屏和CT MEV3000驱动器MODBUS通讯应用.pdf

T T Page 1 主题： 台达触摸屏 DOP-B10S411 和 CT MEV3000 驱动器 MODBUS 通讯应用 作 文 参 7 3 内容概要 台达触摸屏（DOP-B10S411）和 CT 交流驱动器（MEV3000 Series）MODBUS 通讯 产品和测试平台简介 一、 台达HMI和CT驱动器简介： 台达DOP系列人机界面DOP-B系列产品由DOP-A系列发展演变而来，产品更加丰富，包括显示 尺寸、软件组态功能等诸多方面都有大幅提升，DC24V供电，3个串行通讯接口，COM1：RS-232； COM2：RS-485，COM3：RS-422，支持MODBUS通讯协议（ASCII和RTU）和任何第三方自由口 通讯协议。文中涉及到触摸屏、人机界面、HMI 等名词均表示同一种类工控产品，仅仅是表达方式 不同，词语意义别无二致。台达DOP-B10S411型号HMI具有如下特色： 10.1吋65536色TFT，画面比例16:9 分辨率：800 x 480 pixels 内置82M Flash Rom 16M 断电保持区 USB快速上下载 CT MEV3000系列产品型号丰富，专为中国制造业自动化行业设计，电压等级涵盖220V和380V， 功率范围覆盖0.37-250KW，支持共直流母线应用，能效高达98%，选件配置丰富，更加适应制造业 工厂恶劣环境 应用。选配通讯接口卡支持标准MODBUS RTU通讯协议，通过设定通讯相关参数，上 位控制器（PC、PLC、单片机等）编写通讯相关程序，用户可以简单方便实现主控制器和终端驱动器 之间MODBUS组网通讯，实现上位控制器通讯写入访问驱动器控制命令和通讯读取访问驱动器运行 状态。 二、 测试平台软件： 台达HMI编程软件：DOP Soft V2.00.07.02； 三、 测试平台硬件： T T Page 2 四、 DOP和MEV3000通讯连线制作方法： MEV3000 参数设置和通讯地址说明 一、 MEV3000驱动器通讯访问参数地址编码规则： 序号名称型号规格数量（台）备注 1触摸屏DOP-B10S4111台达 2电源DRP024V060W1AA1台达 3变频器MEV3000-40040-0001CT：01.04.01.06 4变频器MEV3000-40015-0001CT：01.04.01.06 5变频器MEV3000-40005-0001CT：01.04.01.06 6通讯卡MEV-AI-485 Adaptor3CT：01.04.01.06 7控制变压器BK-500（500VA）1正泰 8通讯线缆DOP-MEV30001自制 9电工辅料若干按需 T T Page 3 MEV驱动器作为MODBUS RTU从机设备，定义了两种寻址方式，即标准和非标准寄存器方式， 还涉及到16bit或者32Bits数据访问方式。具体寄存器通讯寻址归纳总结如下，参数寄存器访问地址 采用功能参数组对应等效数值（ne）和参数号（pn）简单数学运算组合而成。寻址模式见下表所示： 我们针对该通讯测试案例涉及到的通讯访问参数，逐一区别寄存器通讯地址说明如下： 16Bits标准地址 16Bits非标地址 由于MEV3000系列变频器内部参数设定值范围超过了16Bits数据存储结构的数值表达范围- 3276832767，所以对于这一少部分参数如果需要通讯读写访问控制，势必需要进行32Bits数据存 储方式解决数值超出范围的问题。比如速度环比例增益、积分增益、微分增益、电流环比例增益、积 分增益等参数，其他参数不予赘述，具体可以查看MEV3000用户手册。虽然这些参数通讯应用少之 甚少，但是本案例提供了32Bits通讯访问方法，提供给用户参考使用，以解不时之需。 32Bits标准地址 寻址模式备 注 标准(ne x 100) + pn其中 ne 162 和 pn 99FF.02=0/1/2/3/8/9 非标(ne x 256) + pn其中 ne 63 和 pn 255FF.02=4/5/6/7/10/11 16Bits Modbus RTU 寄存器地址 寻址模式备 注 标准 16384+(ne x 100) + pn 其中 ne 162 和 pn 99FF.02=0/1/2/3/8/9 非标 16384+(ne x 256) + pn 其中 ne 63 和 pn 255FF.02=4/5/6/7/10/11 32Bits Modbus RTU 寄存器地址 参数项目等效ne参数号pn 标准DECHMI标准HEX参数定义参数属性 FF.0071571507415085E3通讯控制字RW FF.0081581508415095E4通讯主给定频率RW F8.0098980940810329最终给定显示RO F8.0108108104081132A输出频率RO F8.0118118114081232B输出电压RO F8.0128128124081332C输出电流RO 参数项目等效ne参数号pn 非标DECHMI非标HEX参数定义参数属性 FF.007157384743848F07通讯控制字RW FF.008158384843849F08通讯主给定频率RW F8.00989205742058809最终给定显示RO F8.01081020584205980A输出频率RO F8.01181120594206080B输出电压RO F8.01281220604206180C输出电流RO T T Page 4 32Bits非标地址 二、 台达HMI和CT MEV3000变频器通讯测试任务计划： 读取从站MEV3000变频器主给定频率、输出频率、输出电压、输出电流； 写入从站MEV3000变频器主给定频率命令； 写入从站MEV3000变频器正转运行命令； 写入从站MEV3000变频器反转运行命令； 写入从站MEV3000变频器停止命令。 三、 DOP Soft软件编程组态： 打开台达触摸屏编程组态软件DOPsoft； 新建*.dps文件，如图中标注第步，单击完成按钮； 参数项目等效ne参数号pn 标准DEC 标准HEX参数定义参数属性 F0.00606163904006最大输出频率RW F3.0013116685412D正反转死区时间RW F4.00141167854191速度环Kp1RW F4.00242167864192速度环Ki1RW F4.00343167874193速度环Kd1RW F4.00949167934199电流环KpRW F4.01041016794419A电流环KiRW 参数项目等效ne参数号pn 标准DEC 标准HEX参数定义参数属性 F0.00606163904006最大输出频率RW F3.00131171534301正反转死区时间RW F4.00141174094401速度环Kp1RW F4.00242174104402速度环Ki1RW F4.00343174114403速度环Kd1RW F4.00949174174409电流环KpRW F4.01041017418440A电流环KiRW T T Page 5 单击“选项”工具栏设定通讯参数，按照下图第-步进行通讯设定，单击确定按钮； 进行HMI软件编程组态，分别制作如下2个用户页面： T T Page 6 Screen_1：初始开机画面； Screen_2：通讯控制命令：频率命令、运转命令；监控状态参数：最终给定频率、输出频率、输 出电压、输出电流； 主要介绍Screen_2相关程序，1#变频器运行命令按钮3个，分别是正转、反转、停止，分别对应 bit操作地址是HMI内部寄存器$0.0、$0.1、$0.2，交替型按钮，就是类似我们常见的二位“旋钮”， 为了更好地用户体验，3个按钮之间编写了互锁程序，通过按钮运行前宏程序来实现，宏程序如下： #1#正转运行前宏正转运行前宏 BITOFF $0.1 BITOFF $0.2 T T Page 7 #1#反转运行前宏反转运行前宏 BITOFF $0.0 BITOFF $0.2 #1#停止停止运行前宏运行前宏 BITOFF $0.0 BITOFF $0.1 上述3个按钮的操作动作，通过画面Cycle宏程序来实现运行命令写入变频器内参数FF.007； IF $0.0 = ON (LINK21W41508) = 3H ELSEIF $0.1 = ON (LINK21W41508) = 9H ELSEIF $0.2 = ON (LINK21W41508) = 41H ENDIF 同理2#和3#变频器运转命令实现方法类似，按钮运行前宏不予赘述。画面Cycle宏程序如下： IF $1.0 = ON (LINK22W41508) = 3H ELSEIF $1.1 = ON (LINK22W41508) = 9H ELSEIF $1.2 = ON (LINK22W41508) = 41H ENDIF IF $2.0 = ON (LINK23W41508) = 3H ELSEIF $2.1 = ON (LINK23W41508) = 9H ELSEIF $2.2 = ON (LINK23W41508) = 41H ENDIF 关于变频器频率命令和状态监控参数，直接建立数值显示控件，地址对应16Bits标准地址10进制 形式，计算方法：40001+100*ne+pn。 四、 MEV3000系列变频器参数必要设定： 五、 通讯联机实测： 16Bits寄存器地址通讯访问 序号参数组号设定值出厂值参数定义备注 1F0.00030频率给定通道选择3为串行口通讯 2F0.00420运行命令通道选择2为串行口通讯 3FF.007通讯控制字通讯给定运转命令 4FF.008通讯主给定通讯给定频率命令 5FF.001610通讯波特率选择19200bps 6FF.00205通讯数据格式标准RTU 8 2 NP 7FF.0031/2/31本机地址3台从机分别1/2/3 T T Page 8 开机画面 控制和监测画面 T T Page 9 变频器通讯实时拍摄图片 至此已经成功地实现了台达HMI和CT MEV3000变频器直接通讯控制，但是仅仅是16Bits标准寄 存器地址通讯方式，借助已经搭建起来的平台，很有必要进行其他方式的完善彻底地测试。经过实际 测试16Bits非标地址方式成功通讯。 小结：如果仅是16Bits寄存器地址通讯访问，HMI的通讯设定可以采用HMI_984RTU Master： 此时16Bits标准地址：ne*100+pn；HMI软元件对应地址：40001+ne*100+pn，均 采用十进制表达； 此时16Bits非标地址：ne*256+pn； HMI软元件对应地址：40001+ne*256+pn，均 采用十进制表达； 32Bits寄存器地址通讯访问 由于台达触摸屏984RTU通讯协议支持的读写地址范围W40001-W50001，见下图所示： T T Page 10 而MEV3000变频器32Bits标准寄存器地址计算规则：16384+ne*100+pn，HMI地址再另外加 上40001，那么地址就会超出W50000，所以984 RTU（Master）无法实现32Bits寄存器地址通讯访 问。 通过逐一测试上图中的RTU通讯协议选项，最终更改为RTU Hex Address （Master），通讯可 以连接，其他RTU通讯协议HMI均报错。 RTU Hex Address （Master）通讯协议说明如下图，地址采用16进制表达。MEV3000变频器 32Bits参数寄存器地址可以正常组态。 HMI通讯模块参数设定页面如下： T T Page 11 HMI组态画面Screen_2：通讯控制命令：频率命令、运转命令；监控状态参数：最终给定频率、 输出频率、输出电压、输出电流；HMI元件地址对应MEV3000变频器寄存器地址16进制形式。 T T Page 12 Screen_3：32Bits参数写入和读出通讯画面。 由于MEV3000变频器32Bits寄存器地址参数访问数据长度是2个Word，无论读取或者写入操作， 均需要首先对处理数据进行高低Word对调运算处理，然后在对高低Word对调后的双字进行读取或 者写入通讯操作。Screen_3画面Cycle宏程序如下：$M是HMI掉电存储区 #ID=1变频器变频器32Bits参数高低参数高低WORD交换对调处理交换对调处理 $3000 = $M1001 $3001 = $M1000 BMOV(Link21RW-4006), $3000, 2) BMOV($4000, (Link21RW-4006), 2) $2000 = $4001 $2001 = $4000 $3002 = $M1003 $3003 = $M1002 BMOV(Link21RW-412D), $3002, 2) BMOV($4002, (Link21RW-412D), 2) $2002 = $4003 $2003 = $4002 $3004 = $M1005 $3005 = $M1004 BMOV(Link21RW-4191), $3004, 2) BMOV($4004, (Link21RW-4191), 2) $2004 = $4005 $2005 = $4004 $3006 = $M1007 $3007 = $M1006 BMOV(Link21RW-4192), $3006, 2) BMOV($4006, (Link21RW-4192), 2) $2006 = $4007 $2007 = $4006 $3008 = $M1009 T T Page 13 $3009 = $M1008 BMOV(Link21RW-4193), $3008, 2) BMOV($4008, (Link21RW-4193), 2) $2008 = $4009 $2009 = $4008 $3010 = $M1011 $3011 = $M1010 BMOV(Link21RW-4199), $3010, 2) BMOV($4010, (Link21RW-4199), 2) $2010 = $4011 $2011 = $4010 $3012 = $M1013 $3013 = $M1012 BMOV(Link21RW-419A), $3012, 2) BMOV($4012, (Link21RW-419A), 2) $2012 = $4013 $2013 = $4012 #ID=2变频器变频器32Bits参数高低参数高低WORD交换对调处理交换对调处理 $3100 = $M901 $3101 = $M900 BMOV(Link22RW-4006), $3100, 2) BMOV($4100, (Link22RW-4006), 2) $2100 = $4101 $2101 = $4100 $3102 = $M903 $3103 = $M902 BMOV(Link22RW-412D), $3102, 2) BMOV($4102, (Link22RW-412D), 2) $2102 = $4103 $2103 = $4102 $3104 = $M905 $3105 = $M904 BMOV(Link22RW-4191), $3104, 2) BMOV($4104, (Link22RW-4191), 2) $2104 = $4105 $2105 = $4104 $3106 = $M907 $3107 = $M906 BMOV(Link22RW-4192), $3106, 2) BMOV($4106, (Link22RW-4192), 2) $2106 = $4107 $2107 = $4106 $3108 = $M909 $3109 = $M908 BMOV(Link22RW-4193), $3108, 2) BMOV($4108, (Link22RW-4193), 2) $2108 = $4109 $2109 = $4108 $3110 = $M911 $3111 = $M910 BMOV(Link22RW-4199), $3110, 2) BMOV($4110, (Link22RW-4199), 2) $2110 = $4111 $2111 = $4110 $3112 = $M913 $3113 = $M912 T T Page 14 BMOV(Link22RW-419A), $3112, 2) BMOV($4112, (Link22RW-419A), 2) $2112 = $4113 $2113 = $4112 #ID=3变频器变频器32Bits参数高低参数高低WORD交换对调处理交换对调处理 $3200 = $M801 $3201 = $M800 BMOV(Link23RW-4006), $3200, 2) BMOV($4200, (Link23RW-4006), 2) $2200 = $4201 $2201 = $4200 $3202 = $M803 $3203 = $M802 BMOV(Link23RW-412D), $3202, 2) BMOV($4202, (Link23RW-412D), 2) $2202 = $4203 $2203 = $4202 $3204 = $M805 $3205 = $M804 BMOV(Link23RW-4191), $3204, 2) BMOV($4204, (Link23RW-4191), 2) $2204 = $4205 $2205 = $4204 $3206 = $M807 $3207 = $M806 BMOV(Link23RW-4192), $3206, 2) BMOV($4206, (Link23RW-4192), 2) $2206 = $4207 $2207 = $4206 $3208 = $M809 $3209 = $M808 BMOV(Link23RW-4193), $3208, 2) BMOV($4208, (Link23RW-4193), 2) $2208 = $4209 $2209 = $4208 $3210 = $M811 $3211 = $M810 BMOV(Link23RW-4199), $3210, 2) BMOV($4210, (Link23RW-4199), 2) $2210 = $4211 $2211 = $4210 $3212 = $M8