FX5UPLC與變頻器通信協(xié)議監(jiān)控.知識(shí)目標(biāo)1、掌握三菱專用協(xié)議監(jiān)控變頻器的工作原理2、掌握觸摸屏與FX5UPLC控制變頻器的運(yùn)行和調(diào)試方法技能目標(biāo)1、會(huì)建立PLC與變頻器的RS-485接口通信2、會(huì)設(shè)計(jì)觸摸屏監(jiān)控畫(huà)面3、掌握觸摸屏通過(guò)PLC監(jiān)控變頻器運(yùn)行和調(diào)試。一、提出任務(wù)通過(guò)觸摸屏上的正轉(zhuǎn)按鈕、反轉(zhuǎn)按鈕和停止按鈕控制一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)運(yùn)行與停止,正反轉(zhuǎn)指示燈可以顯示運(yùn)行狀態(tài);觸摸屏可設(shè)置運(yùn)行頻率，顯示實(shí)時(shí)運(yùn)行頻率、輸出電壓、輸出電流。FX5UPLC通過(guò)RS-485連接一臺(tái)三菱變頻器，采用三菱專用的變頻器通信協(xié)議與指令，遠(yuǎn)程通信控制變頻器的運(yùn)行，并在觸摸屏上進(jìn)行監(jiān)控，如圖所示。二、任務(wù)訓(xùn)練1、系統(tǒng)方案

系統(tǒng)方案連接如圖所示。FX5U利用內(nèi)置的RS485模塊對(duì)變頻器進(jìn)行通信控制，模塊端子從左往右依次有RDA、RDB、SDA、SDB、SG這5個(gè)端子，其中RD表示接收端子，SD表示發(fā)送端子。后面的字母A和B表示信號(hào)采用的是差分信號(hào)，正負(fù)不能相反。

變頻器本體上的通信接口為“PU”接口，為RJ45網(wǎng)絡(luò)插口模式，PU接口在外觀上與以太網(wǎng)接口相一致，雖然有8個(gè)接線端子，但真正用到的只有5個(gè)。

通信接口的具體功能和內(nèi)容如圖所示。采用568B標(biāo)準(zhǔn)的網(wǎng)絡(luò)線。568B標(biāo)準(zhǔn)的做線順序?yàn)?，水晶頭接觸點(diǎn)水平放置，從左到右順序依次為：白橙，橙，白綠，藍(lán)，白藍(lán)，綠，白棕，棕。

變頻器PU網(wǎng)絡(luò)口與FX5U內(nèi)置485通信模塊連接時(shí)，對(duì)應(yīng)的接線為：網(wǎng)線中白橙線、白藍(lán)線、綠線、白綠線、藍(lán)線分別接FX5U內(nèi)置485通信模塊的SG端、RDA端、SDB端、SDA端及RDB端。連接方式如表所示。2、PLC與變頻器專用指令及編程(1)三菱變頻器通信專用指令PLC與變頻器的通信采用三菱專用協(xié)議和專用指令，常用的專用指令有:IVCK、IVDR、IVRD、IVWR、IVBWR、IVMC等，指令格式如圖所示。其指令功能見(jiàn)下表(2)PLC程序設(shè)計(jì)本任務(wù)中主要用到IVCK和IVDR指令，IVCK為變頻器運(yùn)行狀態(tài)的讀取指令，IVDR為變頻器運(yùn)行狀態(tài)的寫人指令，參考樣例程序如圖所示。PLC程序中變頻器運(yùn)行指令代碼HFA和狀態(tài)監(jiān)視器命令代碼H7A內(nèi)容含義說(shuō)明見(jiàn)表。(3)485串口模塊參數(shù)設(shè)置打開(kāi)編程界面左側(cè)“導(dǎo)航”目錄樹(shù)，依次打開(kāi)“參數(shù)”→“FX5UCPU”→“模塊參數(shù)”→“485串口”，如圖所示。雙擊“485串口”選項(xiàng)，打開(kāi)“設(shè)置項(xiàng)目”對(duì)話框，設(shè)置“協(xié)議格式”為“變頻器通信”，“數(shù)據(jù)長(zhǎng)度”為“7bit”，“奇偶校驗(yàn)”為“偶數(shù)”，“停止位”為“1bit””，“波特率”為“4800bps”，如圖所示，然后單擊“確認(rèn)”按鈕保存設(shè)置。此處的485串口參數(shù)設(shè)置與后續(xù)變頻器的參數(shù)設(shè)置必須一致。3、變頻器參數(shù)設(shè)置

FR-E700系列變頻器的參數(shù)設(shè)置如下表所示，參數(shù)設(shè)置完畢后需要斷電重啟變頻器。4、組態(tài)畫(huà)面設(shè)計(jì)觸摸屏組態(tài)界面設(shè)計(jì)效果如圖所示，界面中包含正轉(zhuǎn)按鈕、反轉(zhuǎn)按鈕和停止按鈕;正轉(zhuǎn)指示燈和反轉(zhuǎn)指示燈;頻率設(shè)定輸人框;頻率監(jiān)控、輸出電壓和輸出電流顯示框，其變量對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表。正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止3個(gè)按鈕分別控制變頻器的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的按鈕控制功能，分別將M0、M1、M2設(shè)置到對(duì)應(yīng)“位開(kāi)關(guān)”對(duì)話框的“軟元件”中。指示燈實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的運(yùn)行狀態(tài)指示，分別將M10、M11設(shè)置到對(duì)應(yīng)“位指示燈”對(duì)話框的“軟元件”中。（1）按鈕與指示燈設(shè)計(jì)（2）頻率輸入設(shè)計(jì)

頻率輸入框用來(lái)設(shè)置變頻器的運(yùn)行頻率，在“數(shù)值輸入”的“軟元件”選卡中，將“種類”設(shè)置為“數(shù)值輸入”，“軟元件”設(shè)置為D0，數(shù)據(jù)種類設(shè)置為“無(wú)符號(hào)BIN16”，“顯示格式”設(shè)置為“實(shí)數(shù)”，“整數(shù)部位數(shù)”設(shè)置為“2”，“小數(shù)部位數(shù)”設(shè)置為“1”，如圖所示。（2）頻率輸入設(shè)計(jì)

在“運(yùn)算”選卡中，“運(yùn)算種類”選擇“數(shù)據(jù)運(yùn)算”，數(shù)據(jù)運(yùn)算中“監(jiān)視（R）”和“寫入（I）”均選擇“運(yùn)算式”。然后，分別點(diǎn)擊“監(jiān)視（R）”和“寫入（I）”選項(xiàng)最后的“運(yùn)算式…”按鍵，打開(kāi)“式的輸入”選卡，將運(yùn)算式分別設(shè)置為“$$/100”和“$W*100”。變頻器內(nèi)部地址頻率的最小單位為0.01Hz，即數(shù)字量1對(duì)應(yīng)0.01Hz，因此將系數(shù)設(shè)置為100。（3）數(shù)值顯示設(shè)計(jì)①頻率監(jiān)控要求顯示2位小數(shù)，因此需要將“小數(shù)部位數(shù)”設(shè)置為“2”;在“數(shù)值顯示”對(duì)話框的“運(yùn)算”選項(xiàng)卡中，“數(shù)據(jù)運(yùn)算”只有監(jiān)視運(yùn)算式需要設(shè)置，如圖所示。（3）數(shù)值顯示設(shè)計(jì)②輸出電壓整數(shù)部分位數(shù)設(shè)置為3，小數(shù)部分設(shè)置為2。變頻器內(nèi)部地址電壓的最小單位為0.1V，即數(shù)字量1對(duì)應(yīng)0.1V，因此將系數(shù)設(shè)置為10，如圖所示。（3）數(shù)值顯示設(shè)計(jì)③輸出電流整數(shù)部分和小數(shù)部分位數(shù)均設(shè)置為2，變頻器內(nèi)部地址電壓的最小單位為0.01A，即數(shù)字量1對(duì)應(yīng)0.01A，因此將系數(shù)設(shè)置為100。5、運(yùn)行調(diào)試(1)運(yùn)行調(diào)試

PLC程序和觸摸屏程序都設(shè)計(jì)完成后，分別對(duì)其進(jìn)行下載，下載完成并重啟系統(tǒng)，若通信連接和設(shè)置均正常，PLC側(cè)485串口收發(fā)數(shù)據(jù)的SD/RD指示燈會(huì)不斷閃爍;若指示燈不閃爍，則表示通信不正常，需要檢查PLC與變頻器的硬件連接和參數(shù)設(shè)置。