TwinCAT2与Danfoss变频器Modbus-RTU通信

BeckhoffChina技术文档文档内容可能随时更新如有改动，恕不事先通知作者：杨靖华中国上海市静安区汶水路299弄9-10号市北智汇园4号楼（200072）TELAX务：西南区技术工程师日期：2020-1-10邮箱：j.yang@电话winCAT2与Danfoss变频器FC51走Modbus-RTU通信摘要：丹佛斯（Danfoss）变频器FC51是比较适合于控制器是倍福的生产线，用来代替电机启动器使用，丹佛斯变频器默认支持Modbus-RTU通信，在不增加FC硬件通信卡的条件下可以与倍福系统实现Modbus-RTU通信。关键字：Modbus-RTU，Danfoss，FC51，TwinCAT2附件：序号文件名备注1DANFOSSFC51通讯源代码Modbus通讯源代码2FC51Modbus通信规约手册Modbus通信规约手册3免责声明：我们已对本文档描述的内容做测试。但是差错在所难免，无法保证绝对正确并完全满足您的使用需求。本文档的内容可能随时更新，也欢迎您提出改进建议。参考信息： BeckhoffChina技术文档第8页共6页倍福官方网站： 在线帮助系统：/index_en.htm目录1. 准备工作 32. Modbus通信规约手册解析 43. TwinCAT软件部分设置 6

准备工作（1）、资料部分：FC51用户手册FC51用户手册一般会随变频器一起配送，也可以在这个链接查看/view/f770c9bafd0a79563c1e72b1.html?pn=50NaN。通过这个手册可以了解到几个与通信相关的地方：1是Modbus-RTU接线；2通信相关的参数设置。Modbus通信规约手册（ModbusRTUCommunicationSetup）通过查询这个手册我们可以知道变频器内部变量的Modbus地址。（2）、编程电脑必须安装好Modbus-RTU通信选件包选件包链接：/forms/twincat3/warenkorb.aspx?lg=en&title=TS6255-PLC-Modbus-RTU&version=2.7.2（软件安装的序列号需要购买）（3）、倍福串口通信模块EL6022模块与变频器接线用于与EL6022连接的9针公头，需要注意这个头需要做跳线连接，如下图所示：-2、3脚短接作为Modbus正极； -7、8脚短接作为Modbus负极；测试使用2台变频器没有用到终端电阻，建议每个485口连接不要超过12台变频器，在工业现场建议接终端电阻。变频器与EL6022的连接如下图所示。Modbus-RTU通信线的连接，如下图所示 -68端子（PRS485）：Modbus-RTU的正极；-69端子（NRS485）：Modbus-RTU的负极；-61端子（ComRS485）：Modbus-RTU的屏蔽电缆连接；（4）、变频器侧通信相关参数设置：1、8-01控制地点：2（仅控制字）；2、8-02控制字源：1（FCRS485）;3、8-30协议 2（modbus）；4、8-31地址 5（modbus从站地址）；（地址根据需要配置）5、8-32fc端口波特率3（19200）；6、8-33fc端口奇偶校验0（8e1）；7、3-15参考值1来源11（本地总线参考值）；8、3-16参考值2来源0（无功能）；9、3-17参考值3来源0（无功能）；10、3-18相对标定参考值源0（无功能）；Modbus通信规约手册解析上图为变频器的Modbus参数地址，采用的是离散线圈的方式访问，其中：1-16对应倍福的0-15：变频器的控制字，共16个bit；17-32对应倍福的16-31：变频器的频率给定，共16个bit；33-48对应倍福的32-47：变频器的状态字，共16个bit；49-64对应倍福的48-63：变频器的频率反馈，共16个bit；65不使用；控制字解析控制字的位如上图所示，假设控制字的低字节是Ctr0（coil01-08），控制字的高字节是Ctr1（coil09-16），则：需要启动变频器时： Ctr0.2=true (NoDCbrake);Ctr0.3=true (Nocoaststop); Ctr0.4=true (Noquickstop);Ctr0.5=true (Nofreezefreq);Ctr0.6=true (Start启动使能);Ctr1.2=true (Datavalid数据有效);需要停止变频器时： Ctr0.2=true (NoDCbrake);Ctr0.3=true (Nocoaststop); Ctr0.4=true (Noquickstop);Ctr0.5=true (Nofreezefreq);Ctr0.6=false (Start启动使能);Ctr1.2=false (Datavalid数据有效);需要复位变频器时： Ctr0.2=true (NoDCbrake);Ctr0.3=true (Nocoaststop); Ctr0.4=true (Noquickstop);Ctr0.5=true (Nofreezefreq);Ctr0.7=true (Reset复位);Ctr1.2=true (Datavalid数据有效);需要反转变频器时：Ctr1.7=true (Reversing反转);然后再执行启动命令；状态字解析状态字的位如上图所示，假设状态字的低字节是sts0（coil33-40），状态字的高字节是sts1（coil41-48），则：变频器准备好： Sts0.0=true (Controlready);Sts0.1=true (Frequencyconverterready);变频器正在运行： Sts0.0=true (Controlready);Sts0.1=true (Frequencyconverterready);Sts1.3=true (Running);变频器故障：Sts0.3=true (Alarm);变频器频率给定转换：这个和变频器参数3-03（最大参考值）有关系，默认是50Hz，给定频率转换公式为 给定频率转换值=16384*频率设定值/50.0；其中：-给定频率转换值是0-16384之间的数值； -频率设定值的单位是Hz；-50.0和3-03中设定的一样；变频器频率反馈： 频率反馈值=50.0*频率反馈转换值/16384.0；其中： -频率反馈值的单位：Hz； -频率反馈转换值是coil49-64对应的值，在倍福端的低字节coil48-55，高字节coil56-63。TwinCAT软件部分设置(1)按照正常步骤把IO模块扫描上来，然后做变量链接（我们以EL6022为例），由于在MBM1中定义了ModbusMaster的FB类型为ModbusRtuMaster_KL6x22B，所以在systemmanager里的接口类型也是22个Byte的接口，如下图所示：我们链接的时候只需选中MBM1.MB.InData不需要展开这个结构体，然后点击“Linkedto..”这个按钮，弹出如下图：我们需要勾选1（alltype）和2（continuous），鼠标点击3（status），注意在3处一定不要展开Status，否则链接不对（不会报设置偏移窗口提示），然后按住键盘的shift键点击4（DataIn21）全选，点击OK连上变量。（2）按照1的方法把Outputs的变量链接上。（3）配置EL6022的端口参数EL6022的CoE-Online栏的8000参数项打开： --8000：06Enablehalfduplex选择1，使用半双工模式，因为485是半双工通信。--8000：07Enablepointtopointconnection选择False，只有当使用422通讯时，才能置为TRUE --8000：11Baudrate波特率选择，这里需要和变频器的8-32参数设置一样，这里设置19200--8000：15Dataframe奇偶校验选择，这里需要和变频器的8-33参数设置一样，这里设置8e1其他参数不需要设置。如果使用第二个串口上面的8000的参数改为8010。注：为了方便模块的更换，在更换时不需要使用软件修改串口参数，所以需要在做个参数的上电初始化配置。打开EL6022的Startup栏，点击“New”按钮最好把第（3）步修改的参数一项项的添加进去，控制器重启后这些参数就下载到模块中了。（4）具体编程参考例程：DANFOSSFC51.rar BeckhoffChina技术文档第9页共9页倍福官方网站： 倍福中国微信公众号（在线支持）：Beckhoff20140220在线帮助系统： 倍福中国FTP资料下载：上海（中国区总部）中国上海市静安区汶水路299弄9号（市北智汇园）电话 传真 邮编：200072北京分公司北京市西城区新街口北大街3号新街高和大厦407室电话 传真 邮编：100035广州分公司广州市天河区珠江新城珠江东路16号高德置地G