課程單元教學(xué)設(shè)計首頁課程課題：項目1任務(wù)5授課教師學(xué)時數(shù)6授課班級授課日期教學(xué)地點教學(xué)目標（1）熟悉三菱變頻器專用通信協(xié)議和Modbus通信協(xié)議。（2）熟悉三菱人機界面的基本知識。（3）熟悉PLC控制變頻器的工作原理。（4）會設(shè)置通信參數(shù)。（5）能使用GTDesigner3軟件編寫觸摸屏程序。（6）能編寫通信控制變頻器的PLC程序。教學(xué)重點與難點（1）熟悉三菱變頻器專用通信協(xié)議和Modbus通信協(xié)議。（2）會設(shè)置通信參數(shù)。（3）能使用GTDesigner3軟件編寫觸摸屏程序。（4）能編寫通信控制變頻器的PLC程序。教學(xué)方法教學(xué)手段PPT、邊講邊練教學(xué)準備1、PLC本體:FX5U-32MT2、人機界面：GS21073、三菱FR-E740系列變頻器4、電腦及相應(yīng)軟件參考資料教學(xué)反思課程單元教學(xué)設(shè)計實施方案備注【任務(wù)目標】本任務(wù)以PLC通信控制變頻器運行為學(xué)習內(nèi)容，通過對三菱變頻器專用通信協(xié)議、Modbus通信協(xié)議的學(xué)習，使學(xué)生了解通信控制變頻器基本知識，掌握變頻器的通信協(xié)議參數(shù)?！局R準備】一.Modbus通信1.Modbus通信概述Modbus是全球第一個真正用于工業(yè)現(xiàn)場的總線協(xié)議。我們通常所說RS-485通信，只是說明了一種通信的硬件電氣接口性能，而不是完整意義上的通信協(xié)議。2.Modbus通信模型3.Modbus的傳輸模式Modbus定義了ASCII（美國信息交換標準代碼）模式和RTU（遠程終端單元）模式兩種串行傳輸模式。（1）RTU模式（2）Modbus的功能碼常用的功能碼也就簡單的幾個，主要是功能碼01、02、03、04、05、06、15和16。4.FX5UPLCModbusRTU通信指令（1）FNC276－ADPRW/MODBUS讀出與寫入指令s1：表示的是本站或從站的站號，其取值范圍為00-20H。s2：表示功能代碼，其取值范圍為01H～06H、0FH、10H。s3：表示與功能代碼對應(yīng)的功能參數(shù)，其取值范圍為0～FFFFH。s4：表示與功能代碼對應(yīng)的功能參數(shù)，其取值范圍為1～2000。s5/d1：表示與功能代碼對應(yīng)的功能參數(shù)d2：輸出通信執(zhí)行狀態(tài)的起始位軟元件編號。（2）.ModbusRTU串行通信的設(shè)定①基本設(shè)置②固有設(shè)置③Modbus軟元件分配④SM/SD設(shè)置（3）示例二.三菱變頻器專用通信功能1.系統(tǒng)構(gòu)成2.通信規(guī)格3.變頻器的指令代碼和參數(shù)指令功能控制方向IVCK

變頻器的運行監(jiān)視可編程控制器←變頻器IVDR

變頻器的運行控制可編程控制器→變頻器IVRD

讀出變頻器的參數(shù)可編程控制器←變頻器IVWR

寫入變頻器的參數(shù)可編程控制器→變頻器IVBWR

變頻器參數(shù)的成批寫入可編程控制器→變頻器IVMC

變頻器的多個指令可編程控制器?變頻器（1）變頻器的運行監(jiān)視指令I(lǐng)VCK：在PLC中讀出變頻器的運行狀態(tài)變頻器的運行控制指令I(lǐng)VDR：在PLC中寫入變頻器運行所需的設(shè)定值（3）讀出變頻器的參數(shù)指令I(lǐng)VRD：在PLC中讀出變頻器的參數(shù)（4）寫入變頻器的參數(shù)指令I(lǐng)VWR從PLC向變頻器寫入?yún)?shù)值（5）變頻器參數(shù)的成批寫入指令I(lǐng)VBWR：成批地寫入變頻器的參數(shù)三.E740采用RS-485（PU口）通信參數(shù)設(shè)定在使用變頻器的PU接口進行通信時,無論是使用三菱變頻器專用協(xié)議或Modbus-RTU協(xié)議，都可以進行參數(shù)設(shè)定、監(jiān)視等操作。為使控制器PLC能夠與變頻器通信，必須在變頻器上進行通信規(guī)格的初始設(shè)定。這里變頻器作為從站只接收數(shù)據(jù)進行運行。Modbus協(xié)議使用專用的信息幀，在主設(shè)備與從設(shè)備間進行串行通訊。專用的信息幀具有能讀取和寫入數(shù)據(jù)的功能，使用這一功能可以從變頻器讀取或?qū)懭雲(yún)?shù)、寫入變頻器的輸入指令以及確認運行狀態(tài)等。主要通信參數(shù)設(shè)置四.GS2107觸摸屏基礎(chǔ)1.結(jié)構(gòu)2.GTDesigner3使用（1）GTDesigner3簡介（2）GTDesigner3畫面結(jié)構(gòu)（3）創(chuàng)建工程①使用向?qū)?chuàng)建②不使用向?qū)?chuàng)建（4）對GOT進行讀取和寫入①設(shè)置通訊方式第一種方式通過USB電纜通訊第二種方式通過以太網(wǎng)通訊②數(shù)據(jù)寫入GOT③從GOT中讀取數(shù)據(jù)（5）常用對象編輯①開關(guān)②指示燈③數(shù)字顯示與輸入④字符串輸入與顯示⑤日期時間顯示⑥注釋顯示【任務(wù)實施】1.根據(jù)控制要求畫出控制系統(tǒng)原理圖并完成硬件連接2.觸摸屏畫面設(shè)計3.PLC程序編寫4.設(shè)備上電，變頻器參數(shù)按照下表所示設(shè)置，觸摸屏和PLC程序下載。系統(tǒng)整體調(diào)試。【任務(wù)總結(jié)】在本任務(wù)中我們使用專用通訊指令的方式來實現(xiàn)變頻器的運行控制，通過這個任務(wù)的實施讓我們對通訊控制變頻器的運行有了了解為今后我們在實際的變頻器通訊控制打下基礎(chǔ)，但是我們要明白通信得方式有多種多樣得方式，我們一定要根據(jù)控制要求選擇最合的，性價比好的方式，比如可以單獨使用觸摸屏直接通過RS485串行通訊而不采用PLC就可以直接控制多臺變頻器的運行。Modbus/TCP與Modbus/RTU的比較1、Modbus/RTU和Modbus/TCP兩個協(xié)議的本質(zhì)都是Modbus協(xié)議，都是靠Modbus寄存器地址來交換數(shù)據(jù)。2、Modbus/RTU和Modbus/TCP所用的硬件接口不一樣，Modbus/RTU一般采用串口RS232C或RS485/422，而Modbus/TCP一般采用以太網(wǎng)口。3、現(xiàn)在市場上有很多協(xié)議轉(zhuǎn)換器，可以輕松的將這些不同的協(xié)議相互轉(zhuǎn)換如:Intesisbox可以把Modbus/RTU或者Modbus/ASCII轉(zhuǎn)換成Modbus/TCP。4、標準的Modicon控制器使用RS232C實現(xiàn)串行的Modbus。Modbus的ASCII、RTU協(xié)議規(guī)定了消息、數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)、命令和就答的方式，數(shù)據(jù)通訊采用Maser/Slave方式。5、Modbus協(xié)議需要對數(shù)據(jù)進行校驗，串行協(xié)議中除有奇偶校驗外，ASCII模式采用LRC校驗，RTU模式采用