实验fx3u plc控制变频器.doc

实验 FX3U PLC控制变频器一、实验目的1、认识FX3U PLC 485通讯的相关功能及连接方法，通讯参数的设置、调试、主要技术指标及使用注意事项2、编程软件GX-Works2的操作，简单程序的写入、编辑、调试、监控和模拟运行的方法3、了解用PLC如何进行通信的全过程4、熟练基本指令和RS指令的使用；5、根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法；6、了解台达VFD-M变频器与三相异步电动机的连接方法7、掌握VFD-M的相关参数设置方法8、掌握PLC与台达变频器通讯，控制三相交流异步电动机启动、停止、调速和正反转二、实验设备三相异步电动机、传送带、主控制台、计算机、万用表、螺丝刀等电工工具及导线若干三、实验内容和原理：Modbus是Modicon公司为其PLC与主机之间的通讯而发明的串行通讯协议其物理层采用RS232、485等异步串行标准由于其开放性而被大量的PLC及RTU厂家采用Modbus通讯方式采用主从方式的查询－相应机制，只有主站发出查询时，从站才能给出响应，从站不能主动发送数据主站可以向某一个从站发出查询，也可以向所有从站广播信息从站只响应单独发给它的查询，而不响应广播消息。

MODBUS通讯协议有两种传送方式:RTU方式和ASCII方式台达变频器能够从RS-485端子使用Modbus RTU通讯协议，进行通讯运行和参数设定对象：1. 三菱PLC：FX3U+FX3U-485-BD2. 台达变频器：VFD-M系列　　两者之间通过线连接，具体参照下图1．台达变频器的设置PLC与变频器之间进行通讯时，通讯规格必须在变频器中进行设定，每次参数初始化设定后，需复位变频器或通断变频器电源2．三菱PLC的设置对通讯格式D8120进行设置D8120设置值为0C89，即数据长度为8位，无校验，停止位长2位，波特率9600pbs，无标题符和终结符修改D8120设置后，确保通断PLC电源一次3.通讯协议ADR（通讯地址）合法的通讯地址范围在 0 到 254 之间 通讯地址为 0 表示对所有交流电机驱动器进行广播，在此情况下，交流电机驱动器将不会响应任何信息给主装置例如：对通讯地址为 16(十进制)之交流电机驱动器进行通讯：ASCII 模式： (ADR 1, ADR 0) = ’1’,’0’ => ‘1’=31H, ‘0’=30HRTU 模式： (ADR) = 10H功能码（ Function）与数据内容（ Data Characters）03H：读出寄存器内容06H：写入一笔数据至寄存器10H：写入多笔数据至寄存器CHK（ check sum：侦误值）ASCII 模式：ASCII 模式采用 LRC (Longitudinal Redundancy Check) 侦误值。

LRC 侦误值乃是将 ADR1至最后一个数据内容加总，得到之结果以 256 为单位，超出之部分去除(例如得到之结果为十六进位之 128H 则只取 28H)，然后计算二次反补后得到之结果即为 LRC 侦误值例如：从地址为 01H 之交流电机驱动器的 0401H 地址读取 1 个字RTU 模式：RTU 模式采用 CRC (Cyclical Redundancy Check)侦误值， CRC 侦误值以下列步骤计算：步骤 1：加载一个内容为 FFFFH 之 16-bit 寄存器 (称为 CRC 寄存器)步骤 2：将命令信息第一个字节与 16-bit CRC 寄存器的低次字节进行 Exclusive OR 运算，并将结果存回 CRC 寄存器步骤 3：将 CRC 寄存器之内容向右移 1 bit，最左 bit 填入 0，检查 CRC 寄存器最低位的值步骤 4：若 CRC 寄存器的最低位为 0，则重复步骤 3；否则将 CRC 寄存器与 A001H 进行Exclusive OR 运算步骤 5：重复步骤 3 及步骤 4，直到 CRC 寄存器之内容已被右移了 8 bits 此时，该字节已完成处理步骤 6：对命令信息下一个字节重复重复步骤 2 至步骤 5，直到所有字节皆完成处理， CRC 寄存器的最后内容即是 CRC 值。

当在命令信息中传递 CRC 值时，低字节须与高字节交换顺序，亦即，低字节将先被传送四、实验步骤1、画出PLC与变频器及三相异步电机的控制原理框图，绘制相应的电气接线图2、查看手册，完成变频器相关参数设置3、编制PLC控制程序梯形图3、PLC和变频器以通讯线连接4、PLC与电脑连接，传入PLC程序5、检查各电路连接是否正确6、电路连接正确，进行通电试车，查看变频器电源和参数7、若出现故障必须断电检修，再检查，再通电，直到试车成功五、注意事项1、接线时一定要仔细按照接线图连接外部接线2、确定所有输入PLC的信号都能正常输入后，才可以将PLC修改为“RUN”模式3、由于实验设备不够，要分组进行，所以第一组接好线后，后面的可以不要重新接线，只是检查线是否接对，但控制程序可以更改4、由于没有成套设备，要现场接线，所以每组进行时要注意用电安全六、实验报告要求1、根据实验内容整理实验结果，并分析和说明其控制原理2、根据实验原理和要求整理本实验的设计原理图3、写出地址分配表和调试好的带注释的实验程序4、仔细观察实验现象，认真记录实验中发现的问题、错误、故障及解决方法5、心得体会：本次实验中遇到的问题、解决方法及收获。

七、思考题本次实验中使用哪种通讯协议，有哪些注意事项，不同通信协议各有何优缺点？参数设置正转程序示例。