三菱F5U系列PLC和西门子MM420系列变频器实现USS协议串口通信

PLCMM420USS一通信必备硬件1FX5UPLC2MM4203、USBRS4854、通信电缆两根；5、网线一根；6、电源线假设干。二通信实现目的1、三菱FX5U系列PLC通过通信方式对西门子MM420系列变频器实现启动操作；2、三菱FX5U系列PLC通过通信方式对西门子MM420系列变频器实现停顿操作；3、三菱FX5U系列PLC通过通信方式对西门子MM420系列变频器实现给定频率；二通信硬件连接1、三菱FX5U通道1〔内置RS485通信口〕端口定义：如以下图所示：SDA：RS485发送+信号；RDA：RS485接收+信号；SDB：RS485发送-信号；RDB：RS485接收-信号；SG：信号地。那么：SDA和RDARS485发送/接收+信号；SDBRDBRS485/接收-信号；SG：信号地。2、西门子MM420系列变频器本体自带RS485通信口端口定义：如以下图所示：14#端子〔P+〕RS485/接收+信号；15#端子〔N-〕RS485/接收-信号。3、USB转RS485电缆端口定义：A+：RS485/接收+信号；B-：RS485发送/接收-信号。4、接线方法：PLCRS485SDARDA短接后接变频器之14#端子接USBRS485A+端；PLCRS485SDBRDB短接后接变频器之15#端子接USBRS485B-端；这里给RS485通信线并接USB转RS485电缆主要是为了后续使PLC四三菱FX5U系列PLC通道1〔内置RS485通信口〕通信参数设置：PLC数据位：8位；校验位：偶校验；停顿位：1位；波特率：9600bps具体设置如以下图所示：五西门子MM420系列变频器本体自带RS485通信口参数设置：商定的变频器通信参数如下所示：数据位：8位；校验位：偶校验；停顿位：1位；波特率：9600bps站号：1具体参数设置如下：P0003：设置为3，专家级，只供专家使用P00100，预备。P0700：设置为5，即就是变频器启动、停顿等操作通过COM链USSP1000：设置为5，即就是变频器频率设定值通过COM链路的USSP2023[0]：设置为1，即就是频率给定值是实际值，区分率为0.01450045HzP2023[0]：设置为6，即就是COM链路的串行接口的通信速率为9600bps。P2023[0]：设置为1，即就是COM链路的串行接口默认站号为1，也就是说西门子MM420变频器本体自带RS485口做USS协议从站时1。P2023[0]：设置为2，即就是COM链路的串行接口USS协议的PZD2。P2023[0]：设置为4，即就是COM链路的串行接口USS协议的PKW4。P2023[0]：设置为0，即就是COM链路的串行接口USS报文的0。P108250.0050HZ。P2023：设置为50.00，即就是基准频率为50HZ。六西门子MM420系列变频器USS协议详解：由官方USS通信协议文档结合参数设置时我们设置的PKW区长度和PZD区长度可知西门子MM420系列变频器根本通信格式如下所示：STX1602；LGE：从ADR到BCCPKW区长度为4PZD2LGE160E；ADR1；PKW区第一个字PKE和其次个字IND的信息是关于主站恳求的任务或者从站应答报文的类型；PKW区第三个字PWE1和第四个字PWE2其中PKE区含义如下所示：其中IND区含义如下所示：根本参数号补充说明：任务识别标记ID：正确应答识别标记ID：错误应答识别标记ID：其中PWE1含义如下所示：其中PWE2含义如下所示：PZD区主要是为掌握变频器而设计的，亦可监测变频器相关参数。PZD第一个字作为任务报文时标记为STW，即为掌握字，通过对其掌握字赋值可实现变频器启动和停顿，其掌握字含义如下所示：PZD第一个字作为应答报文时标记为ZSW，即为状态字，通过对其状态字分析可知晓变频器启动和停顿等相关状态，其状态字含义如下所示：PZD其次个字作为任务报文时标记为HSW，即为主设定值，通过对主设定值赋值即可修转变频器频率，由于P2023参数修改为1，那么给定值即为实际频率值。PZD其次个字作为应答报文时标记为HIW，即为运行参数实际值，通常该参数返回的是变频器实际频率输出值。BCC：校验码，由STX到PZD全部字节异或结果。七西门子MM420系列变频器通信测试1、通信初始化测试：通信初始化报文分析如下所示：启动、停顿、给定频率等操作时，假设不需要读取参数，则PKW0；STW：16进制047E为掌握字，具体含义可参考第六局部有关掌握字各位定义；HSW：16进制00000Hz。串口调试助手发送：020E010000000000000000047E000077变频器返回报文为：020E010000000000000000FB110000E7变频器返回报文分析如下所示：ZSW：16进制FB11为状态字，具体含义可参考第六局部有关状态字各位定义；HIW：1600002、启动变频器测试：启动变频器并给定40Hz频率报文分析如下所示：STW：16进制047F为掌握字，具体含义可参考第六局部有关掌握字各位定义；HSW：160FA0104000，即40HZ。串口调试助手发送：020E010000000000000000047F0FA0D9变频器返回报文为：020E010000000000000000FBB40F9FD2变频器返回报文分析如下所示：ZSW：16进制FBB4为状态字，具体含义可参考第六局部有关状态字各位定义；HIW：160F9F3、启动后读取输出电压测试：启动后读取输出电压并保持变频器起停状态报文分析如下所示：PKE：16进制1019为任务识别标记的输出电压参数号，具体含义可参考第六局部定义；IND：160000，无参数下标。串口调试助手发送：020E011019000000000000047F0FA0D0变频器返回报文为：020E01201900004339A164FBB40F9F54变频器返回报文分析如下所示：PKE：16进制2023为正确应答识别标记输出电压参数号，具体可参考第六局部定义；IND：160000，无参数下标；PWE1和PWE2：164339A164电压。4、停顿变频器测试：停顿变频器报文分析如下所示：STW：16进制047A为掌握字，具体含义可参考第六局部有关掌握字各位定义；HSW：16进制0000为主设定值，即就是停顿变频器时给定频率0HZ。串口调试助手发送：020E010000000000000000047A000073变频器返回报文为：020E010000000000000000FB110000E7变频器返回报文分析如下所示：ZSW：16进制FB11为状态字，具体含义可参考第六局部有关状态字各位定义；HIW：160000八三菱FX5UPLCRS2D1~D16RS2D17~D32主程序中使用的存放器含义如下所示：M0：变频器初始化M1：变频器启动M2：变频器停顿M3：变频器改频率M4：改频率关心M5：预先写操作关心位M6：执行写操作标志位D0：上位机预写频率值0~5000对应0~50HzD300：写频率值关心用存放器D1~D16：写操作发送缓冲区D17~D32：写操作接收缓冲区K4M20：分解频率值用P0K4M40：关心用D129：参与异或校验的数据个数D131~D145：要参与异或校验的数据区D130：最终的异或校验值程序分段讲解如下：初始化将上位机预写频率值存放器和写频率值关心用存放器清零：RS2指令发送缓冲区初始化赋值：通信初始化：D12、D13H04、H7E，即就是掌握字赋值16#047ED14、D15分别赋值H00、H00，即就是主设定值赋值16#0000启动变频器命令段：D0：上位机预写频率值0~5000对应0~50HzD300：写频率值关心用存放器D12、D13分别赋值H04、H7F，即就是掌握字赋值16#047FD14、D15停顿变频器程序段：D12、D13分别赋值H04、H7A，即就是掌握字赋值16#047AD14、D15分别赋值H00、H00，即就是主设定值赋值16#0000，即就是停顿操作时给定变频器频率为0Hz。给定频率推断程序段：当启动变频器后，此时上位机给D0存放器赋值，当D0不等于D300时，将D0送入D300，且把M3置位，为写入频率做好预备。给定频率程序段：D12、D13分别赋值H04、H7F，即就是掌握字赋值16#047F，给定频率时要保持启动状态D300：写频率值关心用存放器D14、D15为上位机预写频率值延时命令段：写操作关心信号M5接通后，延时10ms后将写操作执行标志位M6RS2RS2M6接通允许执行RS2指令，发送缓冲区首地址为D1，发送字节计数为16、接收缓冲区首地址为D17，接收字节计数为16，这均来USSM6上升沿将三菱FX5U通道1〔内置RS485通信口〕发送恳求SM8561当三菱FX5U通道1〔内置RS485通信口〕接收完毕标志位SM8562D147~D162里；SM8562SM8565置位时复位各个标志位，完成一次收发掌握。P0D1~D158入口参数：D131开头的存放器为要参与异或校验的数据，低8位有效；入口参数：D129参与异或校验的数据个数；出口参数：D130最终异或校验值，低8位有效。九三菱FX5U系列PLC编译程序，将程序下载至PLC后，关闭变频器电源，翻开串口调试助手，设置好串口调试助手通信参数，开头测试PLC接通M0，通信初始化，则串口调试助手收到：020E010000000000000000047E000077接通M1，启动变频器，则串口调试助手收到：020E010000000000000000047F000076给D0赋值4000，给定频率，则串口调试助手收到：020E010000000000000000047F0FA0D9接通M2，停顿变频器，则串口调试助手收到：020E010000000000000000047A000073经分析，上述初始化、启动、给定频率、停顿变频器等报文正确。十三菱FX5U和西门子MM420系统联调依据第三局部所讲，完