本文主要介绍如何用日本松下（Panasonnic）公司的FP－X系列PLC作为主站，以变频器作为从站，按MOD- BUS RTU协议构成工业网络，实现PLC对变频器的控制。对中小规模的工业网络，FP－X系列PLC具有体积小、指令丰富、功能强大，通信容易的特点，它可以通过通信插卡，实现串行通信、PC－link通信和MODBUS通信。
2 FP－X系列PLC的MODBUS通信协议
MODBUS协议是一种通用的自动化系统网络通信协议［3］，适用于主／从控制网络，大多数工业电子控制器都支持MODBUS通信协议，可以构成一个网络，便于集中控制。
（1）MODBUS RTU信息帧MODBUS协议的数据传输有ASCII模式和RTU模式两种，只能采用其中的一种。FP－X PLC仅支持RTU（二进制）模式。MODBUS RTU模式中，设备将MODBUS信息转变为有起点和终点的信息帧，如表1所示。在MODBUS RTU协议中，主设备通过设置从设备的地址来选通从设备。从设备的字节格式、奇偶数、校验位、停止位、数据传输速率等要与主设备一致。
（2）FP－X PLC与MODBUS协议对应的名称和指令FP－X PLC与MODBUS协议对应的的名称和指令所示。源［S1］是以字／位为单位发送的字数／位，［S1＋1］是指定发送的COM口（COM1／COM2）以及指定从站，源［S2］是指定主站存储发送数据的区域，目标［D］和数［N］指定发送到从站的地址。将存储在主站DT20起始的由［S1］指定的字／位数据通过［S1＋1］指定的COM口发送到［D］和［N］指定的从站地址上。F146（RECV）指令的形式所示。源［S1］是以字／位为单位接收的字数／位，［S1＋1］是指定接收的COM口（COM1／COM2）以及指定从站，源［S2］和数［N］是待接收的数据在从站的存储区。目标［D］是主站存放所接收数据的首地址。意义是按［S1］指定的字／位数通过［S1＋1］指定的COM口将［S2］和［N］指定从站的数据传输到主站［D］起始的地址上。
3 FP－X PLC与变频器的MODBUS RTU通信FP－X－PLC可以通过串行通信接口COM1或COM2与可接受MODBUS命令的控制装置连接，实现MODBUS RTU通信。这些装置一般都有RS485或RS242串行接口。在使用上要注意装置的MODBUS参照编号、BUS上的数据以及对应的FP－X设备编号的一致性［1］，如表3所示。下面以FP－X PLC与松下的VF100型变频器构成MODBUS网络为例，说明MODBUS RTU通信。
（1）在FP－X PLC控制单元上安装具有RS485接线端子的AFPX－COM4通信插卡。变频器VF100可执行MOD- BUS协议，有RS485接线端子。将AFPX接线端子的“＋”
“－”分别与VF100的19、20号接线端子“D＋”“D－”连接。如果有多台变频器，将端子编号21、22的“D＋”
“D－”连接到下一台编号为19、20的端子上。最末一台变频器的23号端子应与22号端子短接。见图3所示。
（2）PLC的MODBUS通信参数的设定。单击FPWIN GR屏幕“选项”菜单，单击“PLC系统寄存器设置”命令，单击“COM1口设置”，对“No.1站号”下拉为32（设置为远离从站站号），设置“No.412通信模式”为MODBUS，对“No.415速率”下拉为9600bps，设置“No.413通信格式“：数据长度8位、奇偶校验无、停止位1。
（3）设置VF100变频器MODBUS参数。变频器的参数设置要与PLC的相同。主要设置参数P003、P004等所示。
如果有多台变频器或其他设备，对P136通信站号可顺序设定，其他参数一样。变频器的其他通信功能，如频率设定、运行控制、电压电流监控、PID运算监控等，其寄存器编号的选取所示。监控的通信使用F146（RECV）指令。
（4）通信程序的编写FP－X PLC与两台变频器MODBUS RTU通信的程序，传输的是频率控制信号。其中第0步至第25步是主站对第1台变频器（1＃从站）控制的参数设置，第31步至第56步是主站对第2台变频器（2＃从站）控制的参数设置。第70步F145（SEND）指令的源［S1］DT100为H1＝H0001，是发送字，1个字；［S1＋1］DT101为H1001，意义是从COM1口发送到1＃从站，将源［S2］DT110的数据1000发送到从站DT237，即设置1＃变频器的频率为10Hz。当外部控制使得R100闭合，位左移指令F101（SHL）使得R50接通，WR250为“1”，变频器则以10Hz的频率工作。当WR250为“0”，变频器运行停止。同理，设置2＃从站变频器以20Hz的频率工作。程序在循环工作。如果要在运行中改变频率的设置，只须编程改变第12步或第43步的传送指令MV的语句，方便灵活。在PLC与变频器的控制中，变频器的ON／OFF状态一般可以使用变频器面板控制或外部控制。运行中的频率改变和设置、中途的停止和再启动、PID运算的投入和撤出都可以用F145（SEND）指令编程。编程时要注意功能寄存器的编号。各厂商生产的支持MODBUS协议的变频器的寄存器通信功能不完全相同，需参阅各类变频器使用手册。
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