CP1H内置Modbus-RTU和INVT变频器通讯连接说明

一、器件说明本系统使用到OMRONCP1H一体化小PLC和Invt（英威腾）CHF系列V/F控制变频器两个主要类的工业控制元件。以下做简单介绍：1、CP1H一体化小PLC：产品名称：CP1H小高功能PLC产品介绍：1.本性能1-1处理速度：本指令0.1μs；特殊指令0.3μs1-2I/O容量：最多7个扩展单元，开关量最大320点，模拟量最大37路1-3程序容量：20K步1-4数据容量：32K字1-5机类别：本体40点，24点输入，16点输出，继电器输出或晶体管输出可选2.特殊功能2-14轴脉冲输出：100kHz×4（X和XA），最大1MHz（Y）2-24轴高速计数：单向100kHz或相位差50kHz×4（X和XA），最大1MHz（Y）2-3内置模拟量：4输入，2输出（XA）3.通信功能3-1通信接口：最大2个串行通信口（RS-232A或RS-422/485任选）本体附带一个USB编程端口3-2通信功能：上位链接、无协议通信、NT链接（1:N）、串行网关功能、串行PLC链接功能、Modbus-RTU简易主站4.其他功能4-1模拟量输入手动设定4-22位7段码发光二极管显示故障信息4-3支持欧姆龙中机CJ1系列高功能模（最大2）4-4支持FB/ST编程，可以利用欧姆龙的SmartFB库，与CJ1/CS1系列程序统一，可以互换2、Invt（英威腾）CHF系列V/F控制变频器：产品类：CHF系列通用V/F控制变频器产品介绍：一、优化的V/F控制CHF系列变频器采用DSP控制系统，完成优化的V/F控制，比传统V/F控制更具优越的性能。二、经济结构（G/P合一）CHF系列变频器为通用变频器，主要面向简单调速应用客户，采用G/P合一结构，更能满足大部分客户的功能需求。联创科技(常州)技术文档CP1H内置Modbus-RTU和INVT变频器的通讯连接说明功能模名称功能说明独立外引键盘实现本机键盘与外引键盘的双重控制及变频器运行状态的监视LED外引键盘：为简易键盘，可实现本机键盘的所有功能串行通讯功能提供RS485物理通讯接口（选配）内嵌MODBUSRTU和ASCⅡ两种通讯模式端子功能提供丰富的端子控制功能供用户自由选择三、主要技术参数1、输出频率范围：0.00～600.00Hz2、速度控制方式：V/F控制3、指令通道方式：操作面板、端子控制、远程通讯控制4、频率给定方式：数字键盘给定、模拟量给定（电流、电压信号）、高速脉冲给定、远程通讯给定、多段速给定、PLC给定、PID闭环给定等，可以多种频率组合和切换5、起动转矩大：1Hz/150%6、载波频率范围：1.0K～15.0KHz7、速度控制精度：±5%最高速度8、自动电压调整（AVR）：当电网电压变化时，能自动保持输出电压恒定9、自动限流：能限制电机电流的最大值，从而可靠保护变频器和电机10、摆频控制：多种三角波频率曲线，满足纺织行业的个性化需求11、多功能键盘：提供三种快捷调试模式，满足用户的多种应用要求12、所有的输入、输出端子皆为可编程的，方便用户的使用13、高速脉冲输入输出功能：可实现定长控制和脉冲计数二、系统说明CP1H是欧姆龙公司新近推出的功能强大的一体化小PLC，该机扩展能力强，可以带7扩展，内置USB接口，支持编程功能，2个可选的RS422/485和RS232C接口。该机支持功能编程和ST语言编程。这里对CP1H两个串口内置的Modbus－RTU主站功能和变频器通信作简单介绍，Invt（英威腾）CHF系列V/F控制变频器提供了RS485通信接口，采用国际标准的Modbus协议进行主从通讯。CHF系列变频器的ModBus协议通讯数据格式支持RTU和ASCII两种模式。所以两者通过Modbus－RTU模式进行连接成为可能。通过编写PLC程序，使变频器作为MODBUS协议从站接收来自CP1HPLC的通信指令，实现起停、频率给定、监控等功能。Modbus协议广泛应用于各种工业控制设备中，欧姆龙的变频器3G3MV、3G3RV、3G3MZ也都支持Modbus－RTU通信，因此通过CP1H的串行通信接口，可以简单经济的实现和支持Modbus协议的各类变频器通信。三、系统设定直接使用CP1H的Mosbus－RTU简易主站功能和支持Modbus－RTU变频器通信：该功能只需要在规定的DM数据区写入需要发送的Modbus命令，触发发送标志，CP1H就可以自动发送添加了CRC16校验的Modbus命令，CP1H将自动接收变频器的响应，存储到特定的DM数据区。使用这种方法不仅可以和变频器通信，而且可以和任何支持Modbus－RTU协议的设备通信.CP1H在与CHF系列矢量变频器通信前须做好以下准备工作：具体设定如下：1）硬件连接：1．确认CHF系列矢量变频器已安装好RS485通讯选件，（RS485通信功能是CHF系列矢量变频器的选配件）；2．将CP1W－CIF11安装到CP1H－X40DT－D的通信端口2上，使用双绞屏蔽电缆连接CP1W－CIF11和CHF系列变频器的485端口，电缆的一端接在CHV变频器RS485通讯口的GND、485+、485－端子上，另一端接CIF11上相应的GND、485+、485－端子，其余线屏蔽不用；2）CP1H设定：1．主要设定Port2为Serial-Gateway（串口网关）功能,通信波特率9600,8,E,N。（当然也可以使用Port1口。）其中CP1W-CIF11开关设定,1=ON(终端电阻);2,3=ON(RS485方式);5=ON(不要echoback数据);6=ON(RS485方式)3）预先设置变频器以下参数：PC0.0=1//变频器通讯为1PC0.1=3//通讯波特率9.6KPC0.2=1//通讯数据偶校验P0.03=2//变频器的运行指令采用通讯方式P3.01=7//变频器的A频率设定采用通讯方式4）相应CHF系列变频器的ModBus－RTU协议通讯数据格式如下5）CP1H的ModBus－RTU特定的数据分配入下表：这里需要注意通信数据字节数D32302和D32202在标准Modbus协议中是没有该参数的，该数据字节数是指从该以后的所有Modbus命令字节数，不包括CRC16的2个字节数。6）通讯意义及填写发送数据：通讯意义见CHF系列矢量变频器说明书通信协议一章。在此恕不复述。在D32300填写数据如下：0001,0006,0004,2000,1388,,向1号变频器写入频率25Hz(最大频率设定50Hz情况下)，其中0004是标准Modbus协议内没有的数据。指2000,1388,共4个字节。之后触发Port2的发送位：A640.00,CP1H会自动将标准的Modbus协议发送出去。然后将接收到的数据存储在D32350开始的数据区内。另接受到的实际值在D32354～D32355中，分四个字节显示，分别在D32354中的低位和D32355中的高位，其正确结果需要通过移位整理才能正确显示，需要注意。四、程序编写1．如何控制1台变频器不间断读取变频器数据如果使用0.2S的脉冲来控制A64000,发送DM32300的数据,那么由于时序问题,可能有时变频器超时错误.因此要使用A64000和A64001来进行控制,具体程序如下:注释:1)第一个扫描周期,置位W20.002)W20.00触发A640.00的上升沿,发送数据3)发送开始后,A640.00将W20.00复位4)发送完成后,A640.01将W20.00置位,再次进行发送2．如何在读取变频器数据同时时,在需要时写入变频器数据(需要时再写)实际控制中可能读取命令较多,而写变频器参数次数较少,那么将读写命令使用一个位区分,将该位的非串接在读取传送前,该位的非串在写命令的产送前,从而可以决定本次发送读命令还是写命令.具体如下:3．如果连接多台变频器，如何控制轮巡读写多台变频器数据(每个轮巡都读写)如果使用SFT对读写的变频器进行轮巡读写,向每台变频器发送1条读命令,1条写命令,那么3台变频器需要发送6次,SFT需要移位6次完成,数据如下:D0000-D0009:0001,0003,0004,1001,0001,读取1号变频器1001寄存器变频器状态D0010-D0019:0001,0006,0004,2000,1388,向1号变频器写入频率25Hz(最大50Hz情况下)D0020-D0029:0002,0003,0004,3000,0001,读取2号变频器3000寄存器变频器运行频率D0030-D0039:0002,0006,0004,1000,0001,向2号变频器写入正转启动命令D0040-D0049:0003,0003,0004,5000,0001,读取3号变频器5000寄存器变频器故障状态D0050-D0059:0003,0006,0004,1000,0005,向3号变频器写入停止命令每次发送前将数据前将数据使用XFER传送到D32300.接受数据使用发送下一台变频器命令位,将数据存储到从D32350传送到D1000开始数据区,※存在问题:1.在发送命令到接受数据完成大概需要180-200ms左右,而变频器的超时检测2S,因此最多理论可以发送10条命令.使用四的方法2,最多接10台,使用方法3最多接10台2.在轮寻发送命令过程中,如果一台变频器没有响应,那么Modbus-RTU将等待响应,无法退出,从而无法发送其它命令.串口没有超时设定功能.附录：读写多台变频器程序流程该流程对每台变频器执行1读1写命令,每个周期都进行读写.第一个扫描周期,置位W20.00将#1写入SFT轮寻W40W40将第1台变频器的数据XFER移入入D32300发送区W20.00触发A640.00从2口发送数据,下一个扫描周期复位W20.00,正常完成A640.01为1,SFT数据右移1位,再次将接发送数据传送到D32300,准备下次发送W40右移后将接受区D32350XFER到D1000开始数据使用A640.01触发W20.00开始下次发送[程序名称:新程序1][段名:样例程序]OMRON_CP1H-X40DT-D与Invt_CHF变频器依照Modbus-RTU模式进行通讯。CP1W－CIF11的DIP（1），2，3，5，6开关置ON。安装于CP1H的串口2上，设置为串口网关模式。000000(000000)A392.04串口2通讯异常标志SETA526.00串口2重启标志W16.00000001(000003)A526.00串口2重启标志W16.00W10.00通讯复位000002(000006)W14.00W12.00000003(000008)300.00通讯控制W12.00SETW20.00发送位W10.00通讯复位MOV(021)#1W40[OP1][OP2]000004(000013)A200.11P_First_Cycle第一次循环标志BSET(071)#0D32300D32319[OP1][OP2][OP3]000005(000015)300.03invt读写切换W21.00变频器1写命令000006(000017)300.04点动启停切换W22.00点动启停状态切换000007(000019)300.06Invt启停切换W24.00变频运行停止切换000008(000021)300.02写运行频率300.05点动控制300.01Invt运行MOV(021)#1388D301[OP1][OP2]写代码值MOV(021)#2000D300[OP1][OP2]写代码地址W25.00写频率000009(000027)300.01Invt运行300.05点动控制W24.00变频运行停止切换MOV(021)#1D301[OP1][OP2]写代码值W24.00MOV(021)[OP1]变频运行停止切换#5D301[OP2]写代码值MOV(021)#1000D300[OP1][OP2]写代码地址000010(000037)300.05点动控制300.01Invt运行W22.00点动启停状态切换MOV(021)#