1、系統(tǒng)配置

1.1 軟件

安裝 Step7 Micro/Win SMART software(含 Modbus協(xié)議庫)的PC機，本例中使用的是Step7 Micro-Win SMART V2.0。

1.2 硬件

G120配備CU240E-2控制單元的變頻器一臺、異步電機一臺、S7-200 SMART PLC 一臺、標準DRIVE-CLIQ電纜一根、雙絞屏蔽電纜一根。本例中，使用的G120的控制單元CU240E-2固件版本V4.6。

注意：在使用MicroWin software創(chuàng)建項目之前，確認Modbus庫文件已經(jīng)存在。

2、硬件接線 2.1 CU240E-2控制單元接口

CU240E-2控制單元端子排如圖2-1，RS485接口在控制單元的底部，共有5個接線端子，其中從左到右，2號端子為RS485P，3號端子為RS485N，這兩端子用于通信數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

2.2 G120 與S7-200 SMART接線

S7-200 SMART作為Modbus通信主站，其通信端口和變頻器從站的接線如圖 2-2。在通信網(wǎng)絡(luò)的首、末端需要使用終端電阻。對于S7-200 SMART，需要在通信端口端子 3和8之間連接一阻值為120歐姆的電阻。對于變頻器，把通 信網(wǎng)絡(luò)末端的CU240E-2終端電阻撥碼開關(guān)撥到ON位置即可；中間位置的 CU240E-2，終端電阻撥碼開關(guān)必須撥到OFF位置。本例中，S7-200 SMART使用CPU自帶通信端口和變頻器進行通信。

3、通信設(shè)置

3.1 設(shè)置通訊接口

本例程使用PLC 以太網(wǎng)接口和 DRIVE-CLIQ 電纜，設(shè)置通信接口。

第一步:雙擊“通信”，彈出“通信”設(shè)置窗口；

第二步：選擇網(wǎng)絡(luò)接口卡，設(shè)置為“ICP/IP.AUTO.1”，系統(tǒng)會自動收索CPU。

3.2 建立PC和PLC之間的連接

選擇“網(wǎng)絡(luò)接口”后自動搜索到CPU。

第一步：搜索到 CPU 后，選擇搜索到的CPU，點擊CPU的”IP地址”。

第二步：點擊“ 確定 ” 按鈕，完成網(wǎng)絡(luò)連接。

4、變頻器參數(shù)設(shè)置

4.1 變頻器地址設(shè)置

變頻器的Modbus通信地址可以通過控制單元上的總線地址撥碼開關(guān)進行設(shè)置。當?shù)刂窊艽a開關(guān)的位置都為OFF時，也可用過參數(shù) P2021進行設(shè)置。（說明：改變地址后需重新上電后才能生效）

4.2 變頻器參數(shù)設(shè)置

對變頻器一些基本的通信參數(shù)進行設(shè)置，才可以進行Modbus通信，如下表所示：

表4-2 變頻器的參數(shù)設(shè)置

4.3 G120常用寄存器說明

G120變頻器常用寄存器介紹，也是本例所使用的寄存器。要了解更多的 G120寄存器信息，請參見G120操作手冊 。

5、PLC編程

5.1 初始化程序

使用Modbus協(xié)議的初始化模塊MBUS_CTRL，初始化S7-200 SMART的CPU端口專用于Modbus主站通信。

功能塊說明：

注：此處以及下文的“功能塊說明”僅介紹了功能塊內(nèi)的主要管腳功能，未說 明的管腳功能，請參考 Step7 Micro-Win SMART V2.0軟件的幫助文件。

EN使能：必須保證每一掃描周期都被使能（使用SM0.0

Mode模式：為1時，使能Modbus協(xié)議功能；為0時恢復(fù)為系統(tǒng)PPI協(xié)議。Baud 波特率：支持的通訊波特率為4800，9600，19200 ,此處設(shè)置 9600。Parity 校驗：校驗方式選擇 （G120采用偶校驗）

0＝無校驗

1＝奇較驗

2＝偶較驗

Port端口：設(shè)置物理通信端口（0= CPU中集成的 RS-485，1= 可選 CM01信號板上的 RS-485或RS-232）。

Timeout超時：主站等待從站響應(yīng)的時間，以毫秒為單位，典型的設(shè)置值為1000毫秒（1 秒），允許設(shè)置的范圍為 1-32767。注意：這個值必須設(shè)置足 夠大以保證從站有時間響應(yīng)。

Done完成位：初始化完成，此位會自動置1。

Error：初始化錯誤代碼。

5.2 主站讀寫功能塊

5.2.1 寫控制字

功能塊說明：

注：此處以及下文的“功能塊說明”僅介紹了功能塊內(nèi)的主要管腳功能，未說 明的管腳功能，請參考Step7 Micro-Win SMART V2.0軟件的幫助文件。

EN使能：同一時刻只能有一個讀寫功能（即 MBUS_MSG）使能。注意：G120對于寫指令同一時刻只運行對一個保持寄存器操作；讀指令同一時 刻最大允許操作125個保持寄存器。

First讀寫請求位：每一個新的讀寫請求必須使用脈沖觸發(fā)。

Slave從站地址：可選擇的范圍1-247

RW請求方式：0＝讀，1＝寫

Count數(shù)據(jù)個數(shù)：通訊的數(shù)據(jù)個數(shù)（位或字的個數(shù)）。注意：Modbus主站可讀/寫的最大數(shù)據(jù)量為120個字（是指每一個MBUS_MSG指令）。

DataPtr數(shù)據(jù)指針：

如果是讀指令，讀回的數(shù)據(jù)放到這個數(shù)據(jù)區(qū)中 ；

2. 如果是寫指令，寫出的數(shù)據(jù)放到這個數(shù)據(jù)區(qū)中 。

Done 完成位：讀寫功能完成位 。

Error錯誤代碼：只有在 Done位為1時，錯誤代碼才有效。

常用的控制字：

047E ：運行準備

047F ：正轉(zhuǎn)啟動

0C7F ：反轉(zhuǎn)啟動

04FE ：故障確認

5.2.2 寫速度設(shè)定值

5.2.3 讀狀態(tài)字和速度實際值

5.2.4 讀取斜坡時間

5.2.5 寫斜坡下降時間

6、分配庫存儲區(qū)

在編譯程序之前，首先要為Modbus庫分配可用的全局V存儲器地址。

第一步：選擇 “程序塊” ->“ 庫” 右鍵，選擇“庫存儲區(qū)”；

第二步：點擊 “建議地址”， 選擇 V存儲器的地址；

第三步：點擊 “確定”退出。

7、調(diào)試程序

程序編輯完成后，要調(diào)試程序。

第一步：點擊“保存“，保存好編輯的程序；

第二步：點擊“編譯“，編譯程序；

第三步：點擊“下載“，把程序下載到PLC的CPU當中；第四步：點擊“運行“，啟動程序。

8、監(jiān)控狀態(tài)表

通過監(jiān)控狀態(tài)表，可以修改過程數(shù)據(jù)和監(jiān)控過程數(shù)據(jù)的變化狀態(tài)。

控制字：VW100=16#047F 說明啟動命令已經(jīng)給了。

狀態(tài)字：VW300=16#EF37 說明變頻器的狀態(tài)，參見 r0052。

主設(shè)定值：VW200=16#1000 說明速度設(shè)定值已經(jīng)給了，16#0-4000對應(yīng)轉(zhuǎn)速 0-P2000的值。

速度實際值：VW302=16#1000 說明電機實際轉(zhuǎn)速已經(jīng)運行到 375rpm。斜坡上升時間：VW400=1000，從寄存器列表中可以看到 40322的寄存器的定 標系數(shù)是 100，所以參數(shù) P1120=1000/100=10。

斜坡下降時間：VW402=2000，讀的下降時間；VW500=2000，設(shè)定的下降時 間；VW402=VW500，說明寫指令已經(jīng)生效。從寄存器列表中可以看到 40323 的寄存器的定標系數(shù)是 100，所以參數(shù) P1121=2000/100=20。

9、Modbus錯誤代碼

Done完成位：Modbus功能塊的完成位，用于確定功能塊的操作是否完成；

Error 錯誤代碼：只有在Done位為1時，錯誤代碼才有效。

審核編輯：湯梓紅