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2 0 1 1 年 1 1月 第 3 9卷 第 2 2期 机床与液压 MACHI NE T 0OL HYDRAULI CS NO V ． 2 01 1 Vo 1 ． 3 9 No ． 2 2 D OI 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 13 8 8 1 ． 2 0 1 1 ． 2 2 ． 0 4 0 F X 2 N P L C与 F R S 一 5 0 0变频调速器通讯网络的实现 雷翔 霄，徐立娟 长沙民政职业技 术学院，湖南长沙 4 1 0 0 0 4 摘要在工业 自动化控制系统中，为方便调节电机转速、实现节能降耗，越来越多地采用 P L C变频器的远程通讯控 制模式。以三菱 F X N P L C及 F X 一 4 8 5 B D通讯板为主站，F R S 5 0 0变频调速器为从站，构建通讯网络。剖析了 F R S 5 0 0变频 调速器的通信协议，设计了F X P L C通讯软件。该技术已经成功应用于实际工程项 目中，实践表明该方法简易可行，可 靠性高；由于采用4 8 5通讯模式，使得系统的扩展性好，具有良好的联网控制功能。 关键词P L C ；变频器；网络；通讯控制 中图分类号T P 2 7 1 ． 5 ；T P 8 7 3 ． 2 2 文献标识码B 文章编号1 0 0 1 3 8 8 1 2 0 1 1 2 21 2 1 3 I mpl e me nt at i o n o f Co mmu ni c a t i o n Ne t wo r k be t we e n FX2 N PLC a n d FRS- 5 0 0 Tr a n s d uc e r L EI Xi a n g x i a o ，XU L i j u a n C h a n g s h a S o c i a l Wo r k C o l l e g e ，C h a n g s h a H u n a n 4 1 0 0 0 4 ，C h i n a Ab s t r a c t I n t h e i n d u s t r i a l a u t o ma t i o n c o n t r o l s y s t e m，f o r t h e c o n v e n i e n c e o f a d j u s t i n g e l e c t r i c a l ma c h i n e r y r o t a t i o n a l s p e e d a n d r e a l i z i n g e n e r g y c o n s e r v a t i o n ＆ r e d u c i n g c o n s u mp t i o n ． t h e l o n g d i s t a n c e c o mmu n i c a t i o n c o n t r o l mo d e o f P L C t r a n s d u c e r i s a p p l i e d d a y b y d a y w i d e l y ． B y u s i n g t h e h o s t s t a t i o n o f F X2 N P L C a n d F X2 N 一 4 8 5 B D c o mmu n i c a t i o n b o a r d a n d t h e s l a v e s t a t i o n o f F RS 一 5 0 0 t r a n s d u c e r ， t h e c o mmu n i c a t i o n n e t wo r k w a s c o n s t r u c t e d ． T h e c o mmu n i c a t i o n p r o t o c o l o f t h e F RS 一 5 0 0 t r a n s d u c e r w a s a n a l y z e d， a n d t h e c o m m u n i c a t i o n s o f t w a r e i n F X 2 N P L C w a s d e s i g n e d ．T h i s t e c h n i q u e w a s u s e d fo r a n a c t u a l p r o j e c t s u c c e s s f u l l y ．T h e a c t u a l a p p l i c a t i o n s h o ws t h a t t h e me t h o d i s s i mp l e ， f e a s i b l e a n d r e l i a b l e ． At t h e s a me t i me ， s i n c e a d o p t i n g 4 8 5 c o mmu n i c a t i o n mo d e ， t h e s y s t e m h a s e x c e l l e n t e x p a n s i b i l i t y a n d g o o d n e t w o r k i n g c o n t r o l f u n c t i o n ． Ke y wo r d s P L C；T r a n s d u c e r s ； Ne t wo r k； C o mmu n i c a t i o n c o n t r o l F X 系列 P L C是 日本 M i t s u b i s h i 公 司推出的加强 型小型可编程控制器 ，采用模块化结构，具有小型 化、高速度、高性能的特点⋯，配有丰富的功能模 块，具有配置灵活、性价比高等优点。F R S 5 0 0变频 调速器是 日本 M i t s u b i s h i 公司推出的带通讯控制功能 的变频调速器 ，可实现远程通讯控制 。作者 主要介绍 F X P L C与 F R S 5 0 0变频调速器通信协议的实现方法 及通信 网络的构成 。 1 系统硬件构成 F X 一 4 8 MR P L C内带一个 R S 一 4 2 2异步串行通信 口，用来与计算机进行通 讯 ，为 与变频器进行 通讯控 制 ，系统扩展一块 F X 孙 广 4 8 5 B D通讯 板。F X ． 4 8 M R F X 一 4 8 5 B D作为主站 H o s t ，变频 调速器分别作为从站 S l a v e ，采用 R S 一 4 8 5通信方式。F X 4 8 5 B D通讯板有 4种数据传输模式可供选择 j ，文中采用非协议数据 传输模式 ，波特率最高为 1 9 6 0 0 b ／ s ；传输距离 5 0 i n ，最多带 1 6个从站 S l a v e 。设计所用的三菱 F R S 5 0 0 变频器带有 R S 4 8 5通信端 口，只需将 P L C的 4 8 5 B D 扩展板与变频器 的 R S 4 8 5通信 口连接起来 ，就可以 实现通信功能。根据其管线分布情况，将 P L C的 R s 一 4 8 5通信扩展板与变频器的 R S ． 4 8 5通信 口连接起来。 系统接线图如图 1 所示。 工S B 1 通信 板P U 接 口 X0 0 0 一 U A Z RDA S DA S 5 骘 X 0 0 l l RDB S DB 4 4 V B X S B 3 X0 0 2 _ S DA RDA j ， - C Y C0M S DB RDB 6 6 _ 图 1 系统接线图 2 系统通信协议 F R S 5 0 0变频器提供一个 4 8 5通讯 口，可方便地 与其他设备进行数据通信 ，其主要通讯参数的设置 如表 1 所示 。 收稿 日期 2 0 1 01 01 0 作者简介雷翔霄 1 9 7 4 一 ，男，硕士，讲师，主要从事智能控制、智能检测等方向的研究。Em a i l 3 0 5 4 4 4 9 3 8 q q c o m O 1 2 2 机床与液压 第 3 9卷 表 1 F R S 5 0 0 变频器主要通讯关联参数P L C与变频器之间 的数据执行过程如图 2所示 。 时 间 图 2 变频器与 P L C的通信数据流 图中①从 P L C到变频器的通信请求数据；② 数据写入变频器时，变频器 给 P L C的应答数据；③ 读出变频器数据时，变频器给 P L C的应答数据；④ 读 出数据时 ，P L C发送 到变频器 的数据 。 数据类型使用十六进制，数据在计算机 P L C 与变频器之间自动使用 A S C I I 码传输。 3 P L C通讯编程 3 ． 1 通讯 参数 设置 为保证通信 的顺畅可靠 ，除了解相关通信协议 外，还要正确设置通讯参数 ，确保通讯双方的一致 性，即采用统一的波特率 、数据位、停止位和奇偶校 验位等，并据此建立双方通信的应答信号。P L C的通 讯工作方式 由 D 8 1 2 0 设 定 ，其格 式如表 2所示 。 表 2 P L C通讯格式 D 8 1 2 0 描述 位号 名称 0 O F F 1 O N b 0 数据长度／ b 7 8 6 2 ， b 1 b 1、b 2 奇偶校验 0 ， 0 无； 0 ， 1 奇； 1 ， 1 偶 b 3 停止位／ b 1 2 b 4 b 7 ， b 6 ， b 5 ， b 4 b 7 ， b 6 ， b 5 ， b 4 b 5 波特率／ 0， 0 ， 1 ， 1 3 0 0 0， 1 ， 1 ， 1 4 8 0 0 6 6 b - s 0 ， 1 ， 0， 0 6 0 0 1 ， 0 ， 0， 0 9 6 0 0 b 7 0 ， 1 ， 0 ， 1 1 2 0 0 1 ， 0 ， 0 ， 1 1 9 2 0 0 0 ， 1 ， 1 ， 0 2 4 0 0 b 8 标题 无 有效 D 8 1 2 4 默认 S T X 0 2 H b 9 终结符 无 有效 D 8 1 2 5 默认 E T X 0 3 H b 1 2 ， b 1 】 ， b 1 o 无 0 ， 0 ， 0 无作用 b 1 0 控 协 0， 0 ， 1 端子模式 0， 1 ， 0 互连模式 F N V 2 ． 0版或更晚 b 1 l 制 议 0， 1 ， 1 普通模式 1 b 1 2 线 1 ， 0 ， 1 普通模式 2 仅 F X， F X 2 C 计算机 6 l 2 ， b 1 1 ， 6 1 0 0 ， 0 ， 0 R S 4 8 5 4 2 2 接 口 链接 0 ， 1 ， 0 R S 2 3 2 C接口 b l 3 和校验 没有添加和校验码 自动添加和校验码 6 l 4 协议 无协议 专用协议 b l 5 传输控制协议 协议格式 1 协议格式4 第 2 2期 雷翔霄 等F X 2 N P L C与 F R S 一 5 0 0变频调速器通讯网络的实现 1 2 3 在编程 中 ，该设定 只需设定 一次 ，且只在 由特殊 功能指令 R s驱动时有效。R s指令是使用 R S ． 4 8 5 、 R S ． 4 2 2功能扩 展板及 特 殊适 配器 ，进 行发 送 接收 串 行数据的指令⋯，其格式为 S l S l m l D l n 其中R S为串行数据传送指令代码； s为待发送数据首地址； m为待发送数据个数 ； D为接收数据存放首地址； ／7 , 为准备接收数据个数。 3 ． 2 P L C与 变频 器通 信控 制 的 实现 3 ． 2 ． 1 变频器参数设置 变频器参数设置见表 3 。 表 3 变频器参数设置 在修改其他参数时，要首先把 n 。 改成 0 ，然后 掉电，再上电将变频器打开 ，再按 P U键使变频器 P U指示灯亮，然后修改其他参数，然后掉电。把参 数保存人变频器，然后上电，再改 n 。 参数，然后再 上电保存参数。 3 ． 2 ． 2 P L C程序编写 P L C程序设计流程图如图 3 所示。 图3 P L C通讯程序设计流程图 4 结束语 使用通信技术可以使系统的设备实现远程控制甚 至联网，因此以通信方式构建的大型系统越来越多。 作者采用了F X P L C的 R s指令对 F R S 5 0 0进行通信 控制 ，经实际运行证明系统安全可靠 ，稳定性好 ， 达到了设计的预期效果。为以后开发新的通信联网控 制系统提供了参考。 参考文献 【 1 】三菱电机 自 动化 上海 有限公司． M i t s u b i s h i 微型可编 程控制器编程手册[ M] ． 2 0 0 4 ． 【 2 】M i t s u b i s h i C o r p ． F X 2 N 一 4 8 5 B D u s e r m a n u a l [ M] ． 2 0 0 0 ． 【 3 】M i t s u b i s h i C o r p ． F R 一 5 0 0 u s e r m a n u a l [ M ] ． 2 0 0 1 ． 【 4 】 陈立功， 周志超， 彭昱． 基于 F X 的电机无级调速系统 设计[ J ] ． 西华大学学报 自然科学版， 2 0 1 0 1 2 0 2 2 上接 第 l 1 7页 修改即可，可以编辑产品件号、装粉高度值等；② 选择需要生产的产品，这时只需点击 “ 通过对话框 选择配方”按钮 ，在弹出的选择栏左侧选中需要的 产品件 号即可；选 择好产 品后 点击 “ H M I 数 据写 入 一 P L C ”按钮 ，此时 P L C值显示框 内即为写入 P L C中的数据。配方表画面如图5 所示。 5 安全管理功能 该监控系统根据操作人员的不同，设定不同的使 用权限，有效地保证了系统操作的安全性。 4 结束语 国产工控组态软件 MC G S以其优异的特性为不同 工业应用领域的工程技术人员组建优质高效可靠的控 制系统提供了一整套解决方案。基于 M C G S的全 自动 粉末成型机 电调控制系统 的研制成功 ，为我 国 自主研 发全 自动粉末成型设备提供了借鉴与参考。 参考文献 【 1 】P R S - T 4 0 粉末成型机说明书． 【 2 】袁秀英． 组态控制技术[ M ] ． 北京 电 子工业出版社． 2 O 0 6 ． 【 3 】吴作明． 工控组态软件与 P L C应用技术 [ M] ． 北京 北 京航空航天大学， 2 0 0 7 ． 【 4 】北京昆仑通态 自 动化软件科技有限公司． M C G S 工控组 态软件用户指南 2 0 0 3 ．
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