1 引言 在傳統的plc——變頻控制集成系統中，變頻器的啟動/停止與故障監控由plc通過開關量實現端對端控制。變頻器頻率是由plc通過模擬量輸出端口輸出0～5（10）v或4～20ma信號控制，需要plc配置昂貴的模擬量輸出端口模塊。變頻器出現故障時由plc讀取變頻器的故障報警觸點，對具體故障原因并不清楚，需查詢變頻器報警信息后再閱讀變頻器說明書才知道。隨著交流變頻控制系統及通訊技術的發展，可以利用plc及變頻器的串行通訊的方式來實現plc對變頻器的控制。 2 變頻器的選型 danfoss vlt系列變頻調速器提供串行通訊技術的支持。它所支持的串行通訊技術包括標準rs-485、profidrive、lonworks在內的多種現場總線方式。其中，rs-485通訊方式為用戶提供了無需附加任何費用的、最為廉價實用的串行通訊方式。只需按照danfoss vlt變頻器規定的通訊數據結構、控制字和狀態字格式發送數據即可實現與vlt變頻的通訊。vlt為用戶提供了兩種控制字和狀態字格式標準:即danfoss標準的danfoss fc協議和profibus標準的profidrive協議。其中fc協議為用戶提供了更多的與vlt有關的控制信息和狀態信息。本項目中選用danfoss fc協議。 3 plc的選型 西門子工控產品在工控領域應用市場中有較高的占有率。s7-200系列是西門子simatic plc家族中的小規模plc成員，自由通訊口方式是s7-200 plc的一個特色的功能，它使s7-200 plc可以由用戶自己定義通訊協議。利于自由通訊口方式，在本系統中plc可以與變頻器和方便連接。plc通過自由通訊口方式與變頻器通訊，控制變頻器的運行，讀取變頻器自身的電壓、電流、功率、頻率和過壓、過流、過負荷等全部報警信息等參數，這比通過外部端口控制變頻器的運行具有較高的可靠性，節省了plc寶貴的i/o端口，又獲的了大量變頻器的信息。在本例中，作者將按照danfoss fc協議來對s7-200的自由口進行編程。 4 vlt串行通訊 4.1 vlt通訊原理 vlt變頻器的串行通訊為異步半雙工的方式，使用字節奇偶校驗和塊傳送異或校驗方法。每個變頻器都配備有一個標準的rs-485通訊端口，使協議可以通過rs-485電氣接口來進行傳輸。plc為主機，變頻器為從機，系統電碼的傳輸由主機控制，主機不斷發出某個地址的電碼給從機，等待從機的響應。主機最多能帶31個從機，在有中繼器的情況下，可以增加到126個從機，也就是從機的地址最多可以設定到126。通訊時，每一個字節從一個起始位開始實行傳送，然后再傳遞8個數據位，相應地組成一個字節，每個字節由一個奇偶校驗位來驗證傳送的正確性，然后由一個終止位結束。這樣一個字節共由11個位組成。 4.2 vlt電碼結構 每個電碼由一個起始字節（stx）開始，這個起始字節為stx=02h。隨后緊跟一個表示電碼長度（lge）的字節和表示變頻器地址的字節（adr）。然后是一些數據字節（隨電碼類型而變）。整個電碼由一個數據控制字節（bcc）來結束。結構如附表。 [align=center] 附表 vlt電碼結構[/align] 在上述數據結構中: （1） pke占用兩個字節，包括參數命令類型和參數數目; （2） ind為索引，也占用兩個字節，索引字節用于表明它是一個讀命令還是寫命令。在讀命令中必須具有0400h的格式，在寫命令中必須具有0500h的格式; （3） pwe為參數值塊。占用四個字節，分為高字（pwe h）和低字（pwe l）?！氨热缰鳈C要改變當前的變頻器參數，新的參數就應寫在參數pwe中發送給變頻器;” （4） pcd為過程塊，占用4個字節。它有兩種狀態，當主機發給從機時，pcd1為控制字，pcd2為參考值;當從機發給主機時，pcd1為狀態字，pcd2為當前的輸出頻率; （5） bcc為數據控制字節。由它來對接收到的命令進行檢驗正確與否。它的初始值為0，然后對該字節以前的所有字節進行異或。 5 plc編程示例 5.1 變頻器初始化子程序 plc在第一次掃描時執行初始化子程序，對端口及rcv指令進行初始化。為了增加程序的可靠性，在初始化完成后，如果檢測到端口空閑時則運行rcv指令使端口處于接受狀態。初始化子程序如下: network 1 // 網絡標題 檢測端口空閑可編在主程序中 // 設定端口屬性 ld sm0.0 movb 73, smb30 network 2 // 接收信息狀態 ld sm0.0 movb 102, smb87 network 3 ld sm0.0 movb 16#02, smb88 movb 50, smb92 movb 50, smb94 r sm87.2, 1 network 4 ld sm0.0 atch int1, 23 //連接口0接收完成的中斷 network 5 ld sm0.0 atch int0, 9 //連接口0發送完成的中斷 network 6 ld sm0.0 eni //中斷允許 network 7 ld sm0.0 movd &vb250, vd220 //裝入地址指針 movb 0, vb242 //bcc碼寄存器清零 movd &vb300, vd224 //裝入地址指針 movb 0, vb246 //bcc碼寄存器清零 5.2 變頻器參數修改子程序 當要改變當前變頻狀態的信息需傳送時，調用“控制子程序”。首先它要禁止端口的接收，然后對控制電碼進行編輯和bcc檢驗碼計算，并發送;當沒有改變當前變頻狀態的信息需傳送時，調用“空命令”子程序。因為plc如果要讀取變頻器的當前工作狀態，就要給變頻器發送命令，而“控制子程序”代碼繁瑣，執行效率不高，我們可以將“空命令”程序需傳送的電碼預先編排好（可以用短電碼），“控制子程序”程序代碼如下: network 1 ld sm0.0 //停止端口0的接收 r sm87.7, 1 rcv vb300, 0 network 2 ld l0.0 movw 16#047c, vw211 movw lw1, vw213 network 3 ld l0.1 movw 16#0434, vw211 movw 0, vw213 network 4 ld sm0.0 movw lw1, vw213 network 5 // 網絡標題 // 網絡注釋 ld sm0.0 movb 16#02, vb200 movb 16#0e, vb201 movb lb3, vb202 movd 0, vd203 movd 0, vd207 hta vb200, vb250, 15 network 6 ld sm0.0 //計算bcc校驗碼 for vw240, +1, +15 network 7 ld sm0.0 xorb ＊vd220, vb242 network 8 ld sm0.0 incd vd220 network 9 next network 10 ld sm0.0 hta vb242, vb265, 1 //bcc校驗碼寫入發送緩沖區 network 11 ldb= vb251, 16#0e //發送緩沖區準備好后進行發送 s s0.1, 1 network 12 lscr s0.1 network 13 ld sm4.5 xmt vb250, 0 network 14 scre 5.3 變頻器通訊完成處理 發送完成后執行發送完成中斷程序，它的操作包括:允許rcv;bcc碼寄存器清零;重新裝入用于計算bcc校驗碼的地址指針;接收緩沖區中存放指令結束字符的字節清零，用來判斷下一條指令格式是否正確。 接收完成后執行接收完成中斷程序，它會將接收緩沖區中的十六進制ascii碼還原成數據并保存。然后調用“接收處理”子程序。它主要是求出接收緩沖區中指令的bcc校驗碼并與指令中的bcc校驗碼進行比對，并對電碼中的數據進行處理。 6 結束語 使用此方法采用西門子ｐｌｃ通過自由口使用danfoss fc協議對danfoss變頻器進行控制，極大地減少了線路連接的復雜性，避免了現場可能的各種電磁干擾對控制設備的影響。