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1  引言
        變頻器與plc配套應用是常見的自動化集成系統。由plc發出啟動、停止、運行頻率等指令，來控制變頻器的運轉及頻率輸出，達到控制生產過程自動化目的。基于串行通訊的變頻器與plc集成技術具有的優點得到廣泛的工程重視。本文介紹三菱變頻器三菱變頻器f700與西門子plc s7-200在自由口模式下的串行通信，達到plc對變頻器的便捷控制。
2  變頻器與PLC的連接
        plc s7-200與三菱變頻器通信采用rs485接口的串行方式。s7-200側為九針接口，三菱變頻器為rs485端子，采用二線式連接，電纜接線如附圖所示。


3  通訊系統設計
3.1 plc的自由口通信模式
        s7-200支持自由口通信模式。自由口模式使s7-200可以與許多通信協議公開的其他設備和控制器進行通信。波特率為1200～115200 b/s(可調整)。
        自由口模式的數據字節格式總是有一個起始位、一個停止位，用戶可以選擇7位或者8位數據，也可以選擇是否有校驗位以及是奇校驗還是偶校驗。
        在自由口模式下，通過使用發送中斷、接收中斷、發送指令(xmt)和接收指令(rcv)，為所有通信活動編程。在自由口模式下，通信協議完全由用戶程序控制。
3.2 三菱變頻器專用協議
        在自由口模式下，plc與變頻器通信遵循三菱變頻器專用協議。首先，按照變頻器通訊規格對變頻器參數進行設置(具體參照變頻器手冊)。其次通信采用以下步驟：
        向變頻器發送要求數據(變頻器不會自動發送數據)，經變頻器等待時間后，從變頻器向plc發送返回數據，等待變頻器處理事件后，進行再處理。plc與變頻器通信以ascii碼(16進制)進行。plc對變頻器進行運行狀態監控、運行頻率設置、啟動、停止等操作。這些數據的收發采用不同的數據模式。如運行頻率采用附表所示數據模式。


        附表中，enq為控制符，實際發送16進制數據05，其余皆為ascii碼表示。變頻器站號范圍為0～31,指令代碼在變頻器手冊中給出，如運行頻率寫入為‘ee’。不同運行指令有不同數據。求和校驗求法如下：將從“站號”到“數據”的ascii碼按16進制加法求總和，再對和的低兩位進行ascii編碼。字符數13是結束字符可以是cr或lf。
4  自由口通信編程設計
        下面用實例來介紹自由口模式下的通信，plc向變頻器發送20hz頻率。(要使頻率寫入有效，開始時plc先向變頻器發送“寫入”指令，命令代碼‘fb’。)
        主程序：
        網絡1：
        ld  sm0.1 //初始化
        movb 16#09, smb130  //端口1自由口模式，波特率9600，每個字符8位，無校驗
        movb 16#b0, smb187 //寫接收指令控制字，允許rcv，檢測信息結束字符、空閑線起始條件
        movb 16#0d, smb189 //設置信息結束字符為16#0d(回車符)
        movw +5, smw190 //設置空閑線檢測時間間隔為5ms
        movb 100, smb194 //設置最大字符數為100
        網絡2：
        ld     sm0.0
        movb 16#0d, vb100 //發送數據字符數為13
        movb 16#05, vb101 //通訊要求
        movb 16#30, vb102 //變頻器站號01
        movb 16#31, vb103 
        movb 16#44, vb104 //頻率寫入命令代碼
        movb 16#44, vb105
        movb 16#31, vb106 //等待時間1×10ms
        movb 16#32, vb107 //發送頻率20hz
        movb 16#30, vb108
        movb 16#30, vb109
        movb 16#30, vb110
        movb 16#44, vb111 //求和校驗碼de
        movb 16#45, vb112
        movb 16#0d, vb113 //結束字符
        movb 0, mb10
        網絡3：
        ld sm0.0
        atch int_0:int0, 26 //端口1發送完中斷，連接到中斷0
        atch int_2:int2, 24 //端口1接收完中斷，連接到中斷2
        eni  //允許中斷
        網絡4：
        ld sm0.0
        r sm187.7, 1 //禁止接收(避免接收發送沖突)
        rcv vb149, 1
        xmt vb100, 1  //開始發送
        中斷程序0：
        網絡1：
        ld sm0.0
        movb 5, smb35
        atch int_1:int1, 11 //定時中斷到中斷1
        中斷程序1：
        網絡1：
        ld sm0.0
        dtch 11
        s sm187.7, 1 //允許接收
        rcv vb149, 1 //開始接收
        中斷程序2：
        網絡1：
        ld sm0.0
        incb mb10 //每發送接收完一次mb10加1
        ab= mb10, 3               //當超過3次，退出不再發送
        creti
        網絡2：
        ldb= smb186, 16#20 //接收無誤條件下
        ab=  vb150, 16#06  //接收數據無錯誤，退出
        creti
        not  //否則，再發送
        r sm187.7, 1
        rcv vb149, 1
        xmt vb100, 1
5  結束語
        變頻器與plc在自由口模式下通信，具有很大的靈活性，方便了工程應用。筆者在實際項目中進行了運用，以上方法成功通過，并收到較好的效果。