2024年3月8日发(作者：来洛灵)
第１ｏ卷第２期 ２０ｌ１年６月 石家庄铁路职业技术学院学报 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦ ＳＨｌ儿ＡＺＨＵＡＮＧＩＮＳＴＩＴＵＴＥＯＦＲＡＩＬＷＡＹＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＶＯＬ．１ ０ Ｎｏ．２ Ｊｕｎ．２０１ １ 松下ＰＬＣ和富士变频器的ＲＳ４８５通信控制实现 霍俊仪 刘旭东 （石家庄铁路职业技术学院 Ｎ￣ｌｓ２；家庄０５００４１） 摘要：以松下ＦＰ０型ＰＬＣ和富士ＧｌｌＳ变频器为例，介绍ＰＬＣ和变频器之间如何实现ＲＳ４８５ 通信，该系统在实训教学过程中得到良好的应用。 关键词：ＰＬＣ 变频器 通信 ＲＳ４８５ 中图分类号：ＴＰ２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—１８１６（２０１１）０２—００６７—０４ ＰＬＣ和变频器联机控制在现代工业控制中有着广泛的应用，它们之间连接的方式一般有两种。 一种是将ＰＬＣ的输出ＶＩ和变频器的相关控制端子连接起来，这种接线方式的特点是编程相对简单、 串口直接连接起来，这种接线方式的特点就是不占用ＰＬＣ的输出口，数据通信采用串口方式实现， 直观，但是占用ＰＬＣ的端口多，不适合长距离接线。另外一种方式就是将ＰＬＣ和变频器用ＲＳ４８５ 采用ＲＳ４８５通信距离远，数据稳定，成本低，易于实现联网控制，易于实现对多台变频器的同步控 制，但是ＰＬＣ的编程比较麻烦，需要深刻理解变频器的通信协议及ＰＬＣ编程。随着现代工业控制不 断向着网络化方向发展，后一种控制方式应用越来越广泛。 １控制系统硬件构成 本文采用ＲＳ４８５实现松下ＦＰ０一Ｃ１６型ＰＬＣ和富士ＧＩ１Ｓ系列变频器之间的通信为例进行说明。 具体控制要求是采用１台ＰＬＣ控制２台变频器实现同步变频运行。当ＳＢ１按钮按下时，２台变频器 均以１５Ｈｚ运行，当ＳＢ２按钮按下时，２台变频器均以４０Ｈｚ运行，当ＳＢ０按钮按下时，２台变频器 均停ＩＥ运行。 ＳＢ０ ＳＢｌ ＳＢ２ Ｏ 图ｌ控制系统原理图 收稿日期：２０１１—０４—１９ 作者简介：霍俊仪（１９７９），男，汉，河北任县人，硕士，讲师，研究方向机械制造及自动化技术。 ６７
石家庄铁路职业技术学院学报 ２０１ １年第２期 松下ＦＰ０一Ｃ１６型ＰＬＣ自身带有一个ＰＲＯＭ口（实现编程和上位机监控功能）和一个ＣＯＭＭ口 （实现串口通信功能），这两个口都是ＲＳ２３２电平，要想实现用ＲＳ４８５通信，需要在ＰＬＣ的ＣＯＭＭ 口侧配置一块２３２转４８５模块。富士Ｇｌ ｌｓ系列变频器的串口就是ＲＳ４８５电平。它们之间的连线采 用的是二线制，用带屏蔽的双绞线连接，具体接线如图１所示。 ２ ＰＬＣ和变频器的ＲＳ４８５通信实现 （】）变频器参数设置 此控制系统中，变频器是通过串口通信控制实现多频率运行的。因此ｌ 变频器的参数设置如 表１。 表１ １ 变频器参数设置表 因为２ 变频器同ｌ 变频器是同步运行的，因此，除了地址编号不一样外（将Ｈ３ １设置为２），２＃ 变频器的参数设置和ｌ 变频器的设置是一样的。 （２）ＲＳ４８５通信数据格式 按照富士变频器的ＲＳ４８５通信协议的要求，采用“选用帧”方式实现变频器按照指定频率运行 和停止的指令分别如下。 以功能码Ｃ０５中指定的１５ Ｈｚ正向起动ｌ 变频器的数据格式如表２所示。 表２传送数据格式表１ 以功能码Ｃ０６中指定的４０ Ｈｚ正向起动１ 变频器的数据格式如表３所示。 ６８
第２期 霍俊仪．等 松下ＰＬＣ和富十峦颁器的Ｒ￥４８５通信控制实现 表３传送数据格式表２ 详细的通信协议说明请参阅参考文献【３】。 （３）ＰＬＣ参数设置及编程 ＰＬＣ侧基本通信参数要和变频器的通信参数设置一致。如图２所示。 图２ ＰＬＣ通信参数设置 为了能将变频器运行需要的数据格式由ＰＬＣ侧发送给变频器，ＰＬＣ的编程需要应用到串口通信 指令ＴＲＮＳ，并且将需要发送的数据放在ＴＲＮＳ指定的数据寄存器中。 以发送数据实现１＃变频器以Ｃ０５设定的１５Ｈｚ正向起动变频器为例说明。 如表所示，实现此功能，当ＳＢ１按钮按下时，ＰＬＣ发送的数据为“０１ ３０ ３ｌ ０５ ６６ ３０ ３０ ３０ ３５ ０３ ３９ ３４”。首先将这１２个字节的数据放在ＤＴ１０１ ＤＴ１０６这６个数据寄存器中，然后执行ＴＲＮＳ指令， 将这些数据发送给变频器。具体的梯形图如３所示。 发送其他的变频器控制数据以此类推。
石家庄铁路职业技术学院学报 ２０ｌ１年第２期 卜＿＿一： 卜３Ｏ０ｌ 二Ｊ ：『｛王 ７０ Ｉ ’ Ｆ ５３三 ＝）ｊ ：０｛二 ．１●一¨一一Ｊ● 一一 一 一 Ｆ０ 一 １‘ｉ● ． １ 一●＿二Ｌ叫 卜３０ ｊ：０５ ． ．ｉ：０ ’ Ｅ ３０３０ ９Ｔ ０ ｉ Ｆ０ ｎ’ Ｋ ３三５ ３ｊ：０ｊ ＿ＦＯ ｎ’ ３ ｌ：０ 二）Ｔ：０６ ———÷一： ｌＩ，ｌ Ｔ 暑 Ｄ－ｉ００ ． Ｘ １６ 图３ ＰＬＣ梯形图（部分） ３结语 通过这种方式实现松下ＦＰＯ型ＰＬＣ和富士ＧｌｌＳ型变频器之间的ＲＳ４８５通信，并且在实训教学 过程中得到了良好的应用。这个控制系统还可以同上位机等联网，形成大型自动化控制系统中的一 个节点。 参考文献： 【ｌ】松下电工（中国）有限公司编．松下电工ＦＰ系列可编程控制器编程手册，２００７ 【２】富士电机株式会社编．操作说明书ＦＲＥＮＩＣ ５０００Ｇ１ １Ｓ／Ｐ１ １Ｓ．２００７ 【３】富士电机株式会社编．说明手册ＦＲＥＮＩＣ ５０００Ｇ１ １Ｓ／Ｐ１ １Ｓ．２００７ 【４】周宇．ＰＬＣ与变频器的ＲＳ－４８５串行通信控制．机械研究与应用［Ｊ】．２００９ ２２（２） 【５】何冬梅．变频器与ＰＬＣ的ＲＳ４８５通信．电气应用［Ｊ］．２００７ ２６（９） 【６】吴伟．基于ＲＳ－４８５的ＰＬＣ与多台变频器通信的实现及应用．自动化仪表【Ｊ］．２００５．２６（９） Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐａｎａｓｏｎｉｃ ＰＬＣ ａｎｄ Ｆｕｊｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈａｎｇｅｒ ＨＵ０ Ｊｕｎ－ ＵＵ Ｘｕ－ｄｏｎｇ （Ｓ ｉａｚｈｕａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｒａｉｌｗａｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｈｅｂｅｉ ０５００４１ Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｅ Ｐａｎａｓｏｎｉｃ ＰＬＣ ａｎｄ Ｆｕｊｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈａｎｇｅｒ ａｓ ｅｘａｍｐｌｅｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ＰＬＣ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈａｎｇｅｒ ｂｙ ＲＳ４８５．Ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｅｌｌ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｈａｎｇｅｒ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ＲＳ４８５ ７０
2024年3月8日发(作者：来洛灵)
第１ｏ卷第２期 ２０ｌ１年６月 石家庄铁路职业技术学院学报 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦ ＳＨｌ儿ＡＺＨＵＡＮＧＩＮＳＴＩＴＵＴＥＯＦＲＡＩＬＷＡＹＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＶＯＬ．１ ０ Ｎｏ．２ Ｊｕｎ．２０１ １ 松下ＰＬＣ和富士变频器的ＲＳ４８５通信控制实现 霍俊仪 刘旭东 （石家庄铁路职业技术学院 Ｎ￣ｌｓ２；家庄０５００４１） 摘要：以松下ＦＰ０型ＰＬＣ和富士ＧｌｌＳ变频器为例，介绍ＰＬＣ和变频器之间如何实现ＲＳ４８５ 通信，该系统在实训教学过程中得到良好的应用。 关键词：ＰＬＣ 变频器 通信 ＲＳ４８５ 中图分类号：ＴＰ２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７３—１８１６（２０１１）０２—００６７—０４ ＰＬＣ和变频器联机控制在现代工业控制中有着广泛的应用，它们之间连接的方式一般有两种。 一种是将ＰＬＣ的输出ＶＩ和变频器的相关控制端子连接起来，这种接线方式的特点是编程相对简单、 串口直接连接起来，这种接线方式的特点就是不占用ＰＬＣ的输出口，数据通信采用串口方式实现， 直观，但是占用ＰＬＣ的端口多，不适合长距离接线。另外一种方式就是将ＰＬＣ和变频器用ＲＳ４８５ 采用ＲＳ４８５通信距离远，数据稳定，成本低，易于实现联网控制，易于实现对多台变频器的同步控 制，但是ＰＬＣ的编程比较麻烦，需要深刻理解变频器的通信协议及ＰＬＣ编程。随着现代工业控制不 断向着网络化方向发展，后一种控制方式应用越来越广泛。 １控制系统硬件构成 本文采用ＲＳ４８５实现松下ＦＰ０一Ｃ１６型ＰＬＣ和富士ＧＩ１Ｓ系列变频器之间的通信为例进行说明。 具体控制要求是采用１台ＰＬＣ控制２台变频器实现同步变频运行。当ＳＢ１按钮按下时，２台变频器 均以１５Ｈｚ运行，当ＳＢ２按钮按下时，２台变频器均以４０Ｈｚ运行，当ＳＢ０按钮按下时，２台变频器 均停ＩＥ运行。 ＳＢ０ ＳＢｌ ＳＢ２ Ｏ 图ｌ控制系统原理图 收稿日期：２０１１—０４—１９ 作者简介：霍俊仪（１９７９），男，汉，河北任县人，硕士，讲师，研究方向机械制造及自动化技术。 ６７
石家庄铁路职业技术学院学报 ２０１ １年第２期 松下ＦＰ０一Ｃ１６型ＰＬＣ自身带有一个ＰＲＯＭ口（实现编程和上位机监控功能）和一个ＣＯＭＭ口 （实现串口通信功能），这两个口都是ＲＳ２３２电平，要想实现用ＲＳ４８５通信，需要在ＰＬＣ的ＣＯＭＭ 口侧配置一块２３２转４８５模块。富士Ｇｌ ｌｓ系列变频器的串口就是ＲＳ４８５电平。它们之间的连线采 用的是二线制，用带屏蔽的双绞线连接，具体接线如图１所示。 ２ ＰＬＣ和变频器的ＲＳ４８５通信实现 （】）变频器参数设置 此控制系统中，变频器是通过串口通信控制实现多频率运行的。因此ｌ 变频器的参数设置如 表１。 表１ １ 变频器参数设置表 因为２ 变频器同ｌ 变频器是同步运行的，因此，除了地址编号不一样外（将Ｈ３ １设置为２），２＃ 变频器的参数设置和ｌ 变频器的设置是一样的。 （２）ＲＳ４８５通信数据格式 按照富士变频器的ＲＳ４８５通信协议的要求，采用“选用帧”方式实现变频器按照指定频率运行 和停止的指令分别如下。 以功能码Ｃ０５中指定的１５ Ｈｚ正向起动ｌ 变频器的数据格式如表２所示。 表２传送数据格式表１ 以功能码Ｃ０６中指定的４０ Ｈｚ正向起动１ 变频器的数据格式如表３所示。 ６８
第２期 霍俊仪．等 松下ＰＬＣ和富十峦颁器的Ｒ￥４８５通信控制实现 表３传送数据格式表２ 详细的通信协议说明请参阅参考文献【３】。 （３）ＰＬＣ参数设置及编程 ＰＬＣ侧基本通信参数要和变频器的通信参数设置一致。如图２所示。 图２ ＰＬＣ通信参数设置 为了能将变频器运行需要的数据格式由ＰＬＣ侧发送给变频器，ＰＬＣ的编程需要应用到串口通信 指令ＴＲＮＳ，并且将需要发送的数据放在ＴＲＮＳ指定的数据寄存器中。 以发送数据实现１＃变频器以Ｃ０５设定的１５Ｈｚ正向起动变频器为例说明。 如表所示，实现此功能，当ＳＢ１按钮按下时，ＰＬＣ发送的数据为“０１ ３０ ３ｌ ０５ ６６ ３０ ３０ ３０ ３５ ０３ ３９ ３４”。首先将这１２个字节的数据放在ＤＴ１０１ ＤＴ１０６这６个数据寄存器中，然后执行ＴＲＮＳ指令， 将这些数据发送给变频器。具体的梯形图如３所示。 发送其他的变频器控制数据以此类推。
石家庄铁路职业技术学院学报 ２０ｌ１年第２期 卜＿＿一： 卜３Ｏ０ｌ 二Ｊ ：『｛王 ７０ Ｉ ’ Ｆ ５３三 ＝）ｊ ：０｛二 ．１●一¨一一Ｊ● 一一 一 一 Ｆ０ 一 １‘ｉ● ． １ 一●＿二Ｌ叫 卜３０ ｊ：０５ ． ．ｉ：０ ’ Ｅ ３０３０ ９Ｔ ０ ｉ Ｆ０ ｎ’ Ｋ ３三５ ３ｊ：０ｊ ＿ＦＯ ｎ’ ３ ｌ：０ 二）Ｔ：０６ ———÷一： ｌＩ，ｌ Ｔ 暑 Ｄ－ｉ００ ． Ｘ １６ 图３ ＰＬＣ梯形图（部分） ３结语 通过这种方式实现松下ＦＰＯ型ＰＬＣ和富士ＧｌｌＳ型变频器之间的ＲＳ４８５通信，并且在实训教学 过程中得到了良好的应用。这个控制系统还可以同上位机等联网，形成大型自动化控制系统中的一 个节点。 参考文献： 【ｌ】松下电工（中国）有限公司编．松下电工ＦＰ系列可编程控制器编程手册，２００７ 【２】富士电机株式会社编．操作说明书ＦＲＥＮＩＣ ５０００Ｇ１ １Ｓ／Ｐ１ １Ｓ．２００７ 【３】富士电机株式会社编．说明手册ＦＲＥＮＩＣ ５０００Ｇ１ １Ｓ／Ｐ１ １Ｓ．２００７ 【４】周宇．ＰＬＣ与变频器的ＲＳ－４８５串行通信控制．机械研究与应用［Ｊ】．２００９ ２２（２） 【５】何冬梅．变频器与ＰＬＣ的ＲＳ４８５通信．电气应用［Ｊ］．２００７ ２６（９） 【６】吴伟．基于ＲＳ－４８５的ＰＬＣ与多台变频器通信的实现及应用．自动化仪表【Ｊ］．２００５．２６（９） Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｂｅｔｗｅｅｎ Ｐａｎａｓｏｎｉｃ ＰＬＣ ａｎｄ Ｆｕｊｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈａｎｇｅｒ ＨＵ０ Ｊｕｎ－ ＵＵ Ｘｕ－ｄｏｎｇ （Ｓ ｉａｚｈｕａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｒａｉｌｗａｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｈｅｂｅｉ ０５００４１ Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｅ Ｐａｎａｓｏｎｉｃ ＰＬＣ ａｎｄ Ｆｕｊｉ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈａｎｇｅｒ ａｓ ｅｘａｍｐｌｅｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ＰＬＣ ａｎｄ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｈａｎｇｅｒ ｂｙ ＲＳ４８５．Ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｅｌｌ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｔｅａｃｈｉｎｇ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＰＬＣ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｃｈａｎｇｅｒ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ＲＳ４８５ ７０