项目七对岗学新知：PLC与变频器通讯应用1

项目七对岗学新知：PLC与变频器通讯应用（一）PLC控制系统设计目录目录Modbus通讯协议介绍PLC与变频器硬件接线变频器通讯地址介绍01Modbus通讯协议介绍Modbus通讯协议介绍Modbus通讯协议介绍ModbusRTU与ModbusASCIModbusRTU与ModbusASCII均为支持RS-485总线的通信协议。ModbusRTU采用二进制表现形式以及紧凑数据结构，通信效率较高，应用比较广泛。ModbusASCIIModbusASCII采用ASCII码传输,并且利用特殊字符作为其字节的开始与结束标识,其传输效率要远远低于ModbusRTU协议,一般只有在通信数据量较小的情况下才考虑使用ModbusASCII通信协议,在工业现场一般都采用ModbusRTU协议。是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，主要用于设备间的数据交换与控制；Modbus通信协议具有多个变种,其具有支持串口和以太网多个版本,其中最著名的是ModbusRTU、ModbusASCII和ModbusTCP三种。通常基于串口通信的Modbus通信协议都是指ModbusRTU通信协议。Modbus通讯协议介绍1Modbus通讯协议介绍在Modbus网络上传输时，标准的Modbus口使用RS-232C或RS-485串行接口，定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器直接或通过Modem进行组网。控制器通信使用主-从技术，即仅一个主站设备能初始化传输

（查询）。其它从站设备根据主站设备查询提供的数据作出相应反应。Modbus通讯协议介绍2Modbus协议的查询-回应周期在ModbusRTU协议的主从式查询-回应周期中，主站发起查询，从站接收并执行相应操作后回应主站，整个过程通过设备地址、功能代码、数据段和错误检测域来确保数据传输的准确性和可靠性。图1主-从式查询-回应周期图Modbus通讯协议介绍3Modbus的报文传输方式Modbus网络通信协议有两种报文传输方式:ASCII(美国标准交换信息码)和RTU(远程终端单元)。在消息中的每个字节（8bit）都作为两个ASCII字符发送。ASCII模式通信优点字符发送的时间间隔可达到1s而不产生错误。在消息中的每个字节（8bit）都作为两个ASCII字符发送。RTU模式通信优点字符发送的时间间隔可达到1s而不产生错误。Modbus通讯协议介绍4ModbusRTU寻址Modbus的地址通常有5个字符值，包含数据类型和偏移量。第1个字符决定数据类型；后4个字符选择数据类型内的正确数值。主站寻址从站寻址ModbusRTU的

寻址两种情况：Modbus通讯协议介绍ModbusRTU主站寻址ModbusRTU主站指令将地址映射至正确功能，以发送到从站。100001~09999是数字量输出（线圈）；ModbusRTU主站指令支持下列Modbus地址：210001~19999是数字量输入（触点）；330001~39999是输入寄存器（通常是模拟量输入）；440001~49999是保持寄存器。所有Modbus地址均从1开始,也就是说,第1个数据值从地址1开始。实际有效地址范围取决于从站。不同的从站支持不同的数据类型和地址范围。Modbus通讯协议介绍ModbusRTU从站寻址ModbusRTU从站指令将地址映射至正确的功能。100001~00256是映射到Q0.0~Q31.7的数字量输出；ModbusRTU从站指令支持下列Modbus地址：210001~10256是映射到I0.0~I31.7的数字量输入；330001~30256是映射到AIW0~AIW110的模拟量输入寄存器；440001~49999和400001~465535是映射到V存储器的保持寄存器。02PLC与变频器硬件接线PLC与变频器硬件接线S7-200SMARTCPU自带一个RS485端口（端口0），标准型CPU额外支持SBCM01信号板(端口1)，信号板可通过

STEP7-MicrO/WINSMART软件组态为RS232通信端口或RS485通信端口。本例程是以CPU自带的端囗0为MODBUS主站，变频器为从站的通信。PLC与变频器硬件接线1RS485端口说明连接器引脚标号信号引脚定义1屏蔽机壳接地224V返回逻辑公共端3RS-485信号BRS-485信号B4发送请求RTS（TTL）55V返回逻辑公共端6+5V+5V，100Ω串联电阻7+24V+24V8RS-485信号ARS-485信号A9不适用10位协议选择（输入）PLC与变频器硬件接线2硬件接线在S7-200SMART和V20变频器之间连接RS485信号（3号引脚为正，8号引脚为负），遵循端口连接规则（V20的P+连接3，N-连接8）。03变频器通讯地址介绍变频器通讯地址介绍1变频器的通讯参数地址MODBUS地址描述访问类型备注40100STW（控制字）R/W控制启停、故障确认等40101HSW（转速设定）设置运转速度值40110ZSW（状态字）R反馈运行状态40111HIW（实际转速）反馈实际频率变频器通讯地址介绍2变