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西门子plc S7-200 SMART与G120 变频器Modbus通讯详解

宣布日期：

2023-05-19

1、系统设置

1.1 软件

装置 Step7 Micro/Win SMART software(含 Modbus协议库)的PC机，本例中使用的是Step7 Micro-Win SMART V2.0。

1.2 硬件

G120配备CU240E-2控制单位的变频器一台、异步电机一台、S7-200 SMART PLC 一台、标准DRIVE-CLIQ电缆一根、双绞屏障电缆一根。本例中，使用的G120的控制单位CU240E-2固件版本V4.6。

注重：在使用MicroWin software建设项目之前，确认Modbus库文件已经保存。

2、硬件接线 2.1 CU240E-2控制单位接口

CU240E-2控制单位端子排如图2-1，RS485接口在控制单位的底部，共有5个接线端子，其中从左到右，2号端子为RS485P，3号端子为RS485N，这两头子用于通讯数据的发送和吸收。

2.2 G120 与S7-200 SMART接线

S7-200 SMART作为Modbus通讯主站，其通讯端口和变频器从站的接线如图 2-2。在通讯网络的首、最后需要使用终端电阻。关于S7-200 SMART，需要在通讯端口端子 3和8之间毗连一阻值为120欧姆的电阻。关于变频器，把通信网络最后的CU240E-2终端电阻拨码开关拨到ON位置即可；中心位置的 CU240E-2，终端电阻拨码开关必需拨到OFF位置。本例中，S7-200 SMART使用CPU自带通讯端口和变频器举行通讯。

3、通讯设置

3.1 设置通讯接口

本例程使用PLC 以太网接口和 DRIVE-CLIQ 电缆，设置通讯接口。

第一步:双击“通讯”，弹出“通讯”设置窗口；

第二步：选择网络接口卡，设置为“ICP/IP.AUTO.1”，系统会自动收索CPU。

3.2 建设PC和PLC之间的毗连

选择“网络接口”后自动搜索到CPU。

第一步：搜索到 CPU 后，选择搜索到的CPU，点击CPU的”IP地址”。

第二步：点击“ 确定 ” 按钮，完成网络毗连。

4、变频器参数设置

4.1 变频器地址设置

变频器的Modbus通讯地址可以通过控制单位上的总线地址拨码开关举行设置。外地址拨码开关的位置都为OFF时，也可用过参数 P2021举行设置。（说明：改变地址后需重新上电后才华生效）

4.2 变频器参数设置

对变频器一些基本的通讯参数举行设置，才可以举行Modbus通讯，如下表所示：

西门子plc S7-200 SMART与G120 变频器Modbus通讯详解

表4-2 变频器的参数设置

4.3 G120常用寄存器说明

G120变频器常用寄存器先容，也是本例所使用的寄存器，如表4-3。要相识更多的 G120寄存器信息，请拜见G120操作手册。

西门子plc S7-200 SMART与G120 变频器Modbus通讯详解

表4-3 常用寄存器说明

5、PLC编程

5.1 初始化程序

使用Modbus协议的初始化�？镸BUS_CTRL，初始化S7-200 SMART的CPU端口专用于Modbus主站通讯。

功效块说明：

注：此处以及下文的“功效块说明”仅先容了功效块内的主要管脚功效，未说明的管脚功效，请参考 Step7 Micro-Win SMART V2.0软件的资助文件。

EN使能：必需包管每一扫描周期都被使能（使用SM0.0

Mode模式：为1时，使能Modbus协议功效；为0时恢复为系统PPI协议。Baud 波特率：支持的通讯波特率为4800，9600，19200 ,此处设置 9600。Parity 校验：校验方法选择（G120接纳偶校验）

0＝无校验

1＝奇较验

2＝偶较验

Port端口：设置物理通讯端口（0= CPU中集成的 RS-485，1= 可选 CM01信号板上的 RS-485或RS-232）。

Timeout超时：主站期待从站响应的时间，以毫秒为单位，典范的设置值为1000毫秒（1 秒），允许设置的规模为 1-32767。注重：这个值必需设置足够大以包管从站有时间响应。

Done完成位：初始化完成，此位会自动置1。

Error：初始化过失代码。

5.2 主站读写功效块

5.2.1 写控制字

功效块说明：

注：此处以及下文的“功效块说明”仅先容了功效块内的主要管脚功效，未说明的管脚功效，请参考Step7 Micro-Win SMART V2.0软件的资助文件。

EN使能：统一时刻只能有一个读写功效（即 MBUS_MSG）使能。注重：G120关于写指令统一时刻只运行对一个坚持寄存器操作；读指令统一时刻最大允许操作125个坚持寄存器。

First读写请求位：每一个新的读写请求必需使用脉冲触发。

Slave从站地址：可选择的规模1-247

RW请求方法：0＝读，1＝写

Count数据个数：通讯的数据个数（位或字的个数）。注重：Modbus主站可读/写的最大数据量为120个字（是指每一个MBUS_MSG指令）。

DataPtr数据指针：

若是是读指令，读回的数据放到这个数据区中；

2. 若是是写指令，写出的数据放到这个数据区中。

Done 完成位：读写功效完成位。

Error过失代码：只有在 Done位为1时，过失代码才有用。

常用的控制字：

047E ：运行准备

047F ：正转启动

0C7F ：反转启动

04FE ：故障确认

5.2.2 写速率设定值

5.2.3 读状态字和速率现实值

5.2.4 读取斜坡时间

5.2.5 写斜坡下降时间

6、分派库存储区

在编译程序之前，首先要为Modbus库分派可用的全局V存储器地址。

第一步：选择 “程序块” ->“ 库” 右键，选择“库存储区”；

第二步：点击 “建议地址”，选择 V存储器的地址；

第三步：点击 “确定”退出。

7、调试程序

程序编辑完成后，要调试程序。

第一步：点击“生涯“，生涯好编辑的程序；

第二步：点击“编译“，编译程序；

第三步：点击“下载“，把程序下载到PLC的CPU当中；第四步：点击“运行“，启动程序。

8、监控状态表

通过监控状态表，可以修改历程数据和监控历程数据的转变状态。

控制字：VW100=16#047F 说明启动下令已经给了。

状态字：VW300=16#EF37 说明变频器的状态，拜见 r0052。

主设定值：VW200=16#1000 说明速率设定值已经给了，16#0-4000对应转速 0-P2000的值。

速率现实值：VW302=16#1000 说明电机现实转速已经运行到 375rpm。斜坡上升时间：VW400=1000，从寄存器列表中可以看到 40322的寄存器的定标系数是 100，以是参数 P1120=1000/100=10。

斜坡下降时间：VW402=2000，读的下降时间；VW500=2000，设定的下降时间；VW402=VW500，说明写指令已经生效。从寄存器列表中可以看到 40323 的寄存器的定标系数是 100，以是参数 P1121=2000/100=20。

9、Modbus过失代码

Done完成位：Modbus功效块的完成位，用于确定功效块的操作是否完成；

Error 过失代码：只有在Done位为1时，过失代码才有用。Modbus过失代码及寄义如表 9-1所示。

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表9-1 Modbus过失代码表

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