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三菱PLC与变频器之间的网络通讯

2021-4-9 | 通信技术

 

CC-Link是Control&CommunicationLink的缩写,是以三菱电机公司为主导的多家公司推出的,其发展速度非常迅速,尤其在亚洲占有比较大份额,目前在欧洲和北美发展也比较迅速。在这个控制系统中,可以同时将控制器的控制信号和信息数据以10Mbit/s的传送速度传送至现场基层网络(如传感器、变频器等),具有性能稳定、操作简单、应用广泛、节省成本等优越特点。CC-Link网不仅解决了目前工业控制过程中的工业现场基层配线复杂的问题,同时具有优越的抗干扰性能和兼容性。CC-Link是一个以设备层为主的网络,同时也兼备覆盖较高层次的控制层和较低层次的传感层的特点。本文分别采用三菱PLC(Q03UD)通过QJ61BT11N模块与三菱E700变频器之间的网络通讯,完成通过CC-Link网络控制传动设备。

 

1网络系统配置

 

(1)该系统以三菱QJ61BT11N模块作为主站,三菱公司的E700变频器为从站,实现交流调速系统在CC-link网中的通讯及控制。图1为该系统的CC-Link网络配置图。(2)编程软件为GXDeveloperV8.86软件,用于对三菱PLC编程和对CC-Link网进行组态和通讯配置,计算机与PLC通讯采用USB方式连接。(3)内置选件FR-A7NC为与变频器专业配套的通讯适配器,插在三菱变频器的选件接口槽内,其外观如图2所示。其中,SW2为总线终端器选择开关,总线的终端器可以防止总线电缆端的信号反射,如果模块是网络中的最后一个模块或者是第一个模块时,总线终端器的开关必须设置为ON,SW1和SW3厂家设定用开关都关闭,目前最新的FR-A7NC通讯适配器的SW开关已经缩减。(4)变频器与变频器之间的连接。变频器的CC-Link连接如图3所示,各站点之间串联连接,主模块和终端模块处需加终端电阻。

 

2通讯的设计

 

2.1三菱QJ61BT11N主站硬件设置和软件组态

 

主站硬件设置如图4所示,站号设置开关设为00,模式设置开关为0,即传送速率为2.5Mbps/s。通过GXDeveloper软件设置主站的网络参数,在编程软件中选择参数→网络参数→cc-link,如图5所示。根据实际使用的参数设置和主站信息设置,来设置网络参数,对照参数分别设置如下:(1)将远程输入(RX)的刷新软元件设置为X800;(2)将远程输出(RY)的刷新软元件设置为Y800;(3)将远程寄存器(RWr)的刷新软元件设置为R10000;(4)将远程寄存器(RWw)的刷新软元件设置为R10200;(5)将特殊继电器(SB)的刷新软元件设置为SB400;(6)将特殊寄存器(SW)的刷新软元件设置为SW400。点击软件中站信息如图5,设置CC-Link各个站点,各站点信息设置如图6所示,变频器作为远程设备站,占用一个站。

 

2.2变频器通讯参数设置

 

变频器参数设置以1号站为例,主要有以下几项设置,将参数Pr.77写入模式选择2,将通讯启动模式参数Pr.340设置为10,将通讯(CC-Link)站号参数Pr.542设置为1,波特率参数Pr.543选择为2(CC-Link),其他一些参数根据现场实际需要设置,如速度、加减速时间、过载保护、电流保护等。

 

2.3PLC与变频器的通讯协议设计

 

在三菱Q系列PLC控制中,一个远程设备站(变频器)占用一个站点,比如以站点1为例,PLC的CPU与远程站点(变频器)的远程I/O(RX,RY)之间的关系,如图7所示。PLC的CPU和远程设备站(变频器)的远程寄存器(RWw,RWr)之间的关系如图8所示。通讯中主站与各个站点的输入和输出信号的详情,如表1所示。输出信号是变频器来自主站的输出信号。输入信号是变频器至主站的输入信号。主站与各个站点的远程寄存器的详情如表2所示。

 

3程序设计

 

PLC主机从从站读取输入信息,并把输出信息反送给从站,实现PLC到变频器的通信控制,如图9程序所示,变频器速度通过PLC给定。

 

4结束语

 

综上所述,三菱变频器与三菱PLC的连接已经基本建立,可以编写程序通过PLC控制变频器的启、停、速度给定等各项功能,来满足工艺要求。同时也可以读取变频器数据通过上位机进行显示,达到在线监视和诊断的目的。变频器控制系统采用了CC-Link通讯技术后,不但整个系统可靠性强,操作简便,而且可根据工艺需要进行灵活的功能修改。

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