Frequenzumrichter RS485 - MODBUS Kommunikationsbeschreibung

Netzwerk-Modus

Der Frequenzumrichter bietet eine RS485 - Kommunikationsschnittstelle für die Master-Slave - Kommunikation mit dem internationalen Standard-Modbus - Kommunikationsprotokoll. Benutzer können durch PC / PLC, Computerüberwachungssoftware usw. eine zentrale Steuerung (Kontrollbefehl des Frequenzumrichter, Betriebsfrequenz, Änderung der relevanten Funktionscode-Parameter, Überwachung des Arbeitszustands des Frequenzumrichter und der Fehlerinformationen usw.) erreichen, um sich an die spezifischen Anwendungsanforderungen anzupassen.

Wie in der folgenden Abbildung gezeigt, gibt es zwei Arten von Netzwerken für Frequenzumrichter (als Slave Station): Single Master / Multi-Slave - Modus, Single Master / Single Slave-Modus.

Schnittstellenmodus

RS485 Schnittstelle: asynchron, halbduplex. Standard: 1 - 8 - N - 2 (1 - Bit-Start - Bit, 8 - Bit-Daten - Bit, keine Überprüfung, 2 - Bit-Stopp - Bit),

19200bps, RTU, von der Adresse 0x0A. Die Parameter-Einstellungen finden Sie im Funktionscode der fb-Gruppe.

Kommunikationsmethoden

1) Frequenzumrichter-Kommunikationsprotokoll ist Modbus-Protokoll, unterstützt RTU und ASCII-Protokoll.

2) Der Frequenzumrichter ist Slave, Master Slave Punkt-zu - Punkt-Kommunikation. Wenn der Host einen Befehl über die Broadcast-Adresse sendet, antwortet der Slave nicht.

3) Im Falle von mehreren Geräten oder Langstreckenkommunikation kann der Widerstand von (100 ~ 120 Ohm) am positiven und negativen Ende der Signalleitung der Hauptstation parallel angeschlossen werden, um die Störungsimmunität der Kommunikation zu verbessern.

4) Der Frequenzumrichter bietet nur eine Schnittstelle von RS485, wenn der Anschluss des externen Geräts RS232 ist, müssen Sie zusätzlich RS232 / RS485 hinzufügen

Umwandlungseinrichtung.

Protokollformat

Das Modbus-Protokoll unterstützt sowohl den RTU-Modus als auch den ASCII-Modus, und das entsprechende Frame-Format ist wie in der folgenden Abbildung dargestellt.

RTU-Modus

Im RTU-Modus nimmt die Freizeit zwischen den Frames den größeren Wert der Funktionscode-Einstellungen und der Modbus-Konvention an. Die interne Konvention von Modbus Mindest-Inter - Frame-Leerzeit lautet wie folgt: Frame-Header und Frame-Tail definieren Frames durch Bus-Leerzeit von mindestens 3,5 Byte. Die Datenüberprüfung verwendet CRC - 16, die gesamte Information beteiligt sich an der Überprüfung, die hohe und niedrige Bytes der Prüfsumme müssen nach dem Austausch gesendet werden. Für spezifische CRC-Prüfungen lesen Sie die folgenden Beispiele des Protokolls. Es ist bemerkenswert, dass es mindestens 3,5 Zeichen zwischen den Frames ist, um den Bus frei zu halten, und die Busfreiheit zwischen den Frames erfordert keine kumulative Anfang und Ende Freiheit.

Das folgende Beispiel verwendet die Parameter des internen Registers 0x0101 (F1.01) des Slaves 5 im RTU-Modus zu lesen.

Anforderung Frame:

Antwort-Frame:

wobei der Prüfcode der CRC-Prüfwert ist.

ASCII-Modus

Im ASCII-Modus ist der Frame-Header "0x3A", der Frame-End ist standardmäßig "0x0D, 0x0A", und der Frame-End kann auch durch die Benutzerkonfiguration festgelegt werden. im

Auf diese Weise werden die restlichen Datenbytes außer dem Frame-Header und dem Frame-End alle in ASCII-Code gesendet, wobei zuerst die hohen 4 - Bit-Bytes gesendet werden,

gesendet werden. Die ASCII-Daten sind 7 Bit lang. Für „A" bis „F" wird der ASCII-Code in Großbuchstaben verwendet.

Diese Daten werden durch die LRC-Prüfungen durchgeführt, die von der Punktzahl abdecken. Die Prüfsumme entspricht der Summe aller

Zeichen und (aufgrund der) Ergänzungen.

Das folgende Beispiel verwendet das Schreiben von 4000 (0xFA0) in ASCII-Modus in das interne Register 0201 (F2.01) des Slaves5.

Request Frame:

Hierbei handelt es sich um eine LRC-Checksumme, deren Wert den Ergänzungscode von (05 + 06 + 02 + 01 + 0x0F + 0xA0) entspricht.

Antwort Frame:

Durch den Funktionscode kann der Frequenzumrichter verschiedene Antwortverzögerungen einstellen, um sich an die spezifischen Anwendungsbedürfnisse verschiedener Masterstationen anzupassen, die tatsächliche Antwortverzögerung für den RTU-Modus ist nicht weniger als 3,5 Zeichenintervall, die tatsächliche Antwortverzögerung für den ASCII-Modus ist nicht weniger als 1 ms.

Protokoll Anwendungen

Modbus-Befehlscode

Die wichtigste Funktion von Modbus ist die Funktionsparameter des Lesen / Schreiben-Umrichter, unterschiedliche Befehlscodes bestimmen unterschiedliche Betriebsanforderungen. Das Modbus-Protokoll des Frequenzumrichter unterstützt die Vorgänge in der folgenden Tabelle.

Regeln für die Zuordnung von Adressen für Funktionsparameter des Frequenzumrichters

Gruppennummern für Funktionsparameter des Frequenzumrichters zugeordnet mit dem hohen Byte der Adresse des modbus-Registers (0 ~ F entspricht dem Wert 0x00 ~ 0x0F), der Gruppe-Index (dh die Parameter in der Gruppe der Sequenznummer) ist in die Modbus-Register - Adresse unteren Byte (00 ~ 99 entspricht 0x00 ~ 0x63), wenn die Daten nur in den RAM gespeichert werden müssen (dh ausgeschaltet keine Daten speichern), die höchste Position der Adresse "1". Beispielsweise kann die Kommunikation den Frequenzwert ändern, indem sie den Funktionsparameter F0.05 ändert.

Der Funktionsparameter „F0.05" (digital festgelegte Frequenzwert) entspricht der Registeradresse „0x0005":

1) Wenn die Daten nur im RAM gespeichert sind, ist die entsprechende Adresse "0x8005".

2) Wenn die Daten in EEPROM gespeichert werden müssen, ist die entsprechende Adresse "0x0005"

Hinweis:

Wenn häufige Änderungen der eingestellten Frequenz erforderlich sind und der Parameter nicht ausgeschaltet werden muss, wird empfohlen, die erste Möglichkeit zu verwenden, d.h. nur in RAM zu speichern, um die Lebensdauer des EEPROM zu verlängern.

Erhalten Sie die Parameterattribute des Funktionscodes des Frequenzumrichter

Sie können die Parameterattribute des Funktionscodes des Frequenzumrichter durch den 0x04 - Befehlcode erhalten, das Attribute-Definitionsformat ist wie in der Tabelle:

Achtung:

- Attribute enthält vier (oder fünf) 16 - Bit-Datenwerte und die Anzahl der Register muss ein ganzes Vielfaches von vier (oder fünf) sein, sonst wird ein Fehler mit einem illegalen Registerwert in der Kommunikation zurückgegeben.

Steuerungskommandos, Zustandsinformationen, Ausfallinformationen

Die Modbus-Masterstation kann den steuerten Frequenzumrichter über Steuerbefehle starten, stoppen und die Betriebsfrequenz einstellen. Durch den entsprechenden Befehl können die Zustandparameterinformationen des Frequenzumrichter abgerufen werden (z. B. Betriebsfrequenz, Ausgangsstrom, Ausgangsmoment und andere Parameter), während die Fehlerinformationen des steuerten Frequenzumrichter überwacht werden können. (Referenz 3.5.2 für allgemeine Parameter-Adressen - Zuordnung Regeln), die folgenden Tabelle spezielle Steuerungsparameter sind detailliert beschrieben.

Parameterverwaltung

Die Modbus-Masterstation kann die Anzahl der Gruppen und die Gruppennummer von Systemparametern über den entsprechenden Befehl von der CPU-Board abrufen und die Gruppennummer der entsprechenden Gruppe erhalten. Der Kommunikationsfunktionscode ist 0x03 ", die Kommunikationsadresse ist definiert wie in Tabelle

Verkabelung Beschreibung

Topologie

Keine Konfiguration Repeater RS - 485 - Modbus verfügt über ein Stammkabel, das direkt mit allen Geräten verbunden ist (Krysanthemen-Typ) oder über ein kurzes Verzweigkabel verbunden ist.

Das Stammkabel, auch als Bus bekannt, kann sehr lang sein. Beide Enden müssen an den Endgeräten angeschlossen werden. Es ist auch möglich, Repeater zwischen mehreren RS - 485 Modbusen zu verwenden. Die Adresse jeder Slave-Adresse im Netzwerk ist eindeutig, was die Grundlage für die serielle Kommunikation von Modbus ist.

Länge

Die Länge von Ende zu Ende des Stammkabels muss begrenzt sein. Die maximale Länge hängt von der Baudrate, dem Kabel (Spezifikation, Kapazität oder Eigentumsimpedanz), der Anzahl der Lasten auf der Kette und der Netzwerkkonfiguration (2 - oder 4 - Draht-System) ab.

Für Kabel mit High-Speed - Baud-Rate von 9600 bps, AWG26 (oder dicker) Spezifikation, beträgt die maximale Länge 1000 m.

Die Zweige müssen kurz sein und dürfen nicht mehr als 20 m betragen. Wenn Sie einen Multi-Port - Splitter mit n Zweigen verwenden, muss die maximale Länge pro Zweig auf 40 m geteilt durch n beschränkt sein.

Erdungsform

Die „gemeinsame" Schaltung (gemeinsames Ende des Signals und der optionalen Stromversorgung) muss direkt an die schützende Erdung angeschlossen werden, vorzugsweise an einem einzigen Punkt der gesamten Busse. In der Regel ist der Punkt auf der Hauptstation oder auf seiner Abzweigung optional.

Kabel

Das Modbus-Kabel auf der seriellen Verbindung muss abgeschirmt sein. Am Ende jedes Kabels muss die Abschirmung an die schützende Erde angeschlossen werden. Wenn an diesem Ende ein Steckverbinder verwendet wird, befestigen Sie das Steckverbindergehäuse an die Kabelschildung. RS485 - Modbus muss ein ausgewogenes Leitungpaar und eine dritte Leitung (für das gemeinsame Ende) verwenden.

Bei RS485 - Modbus muss ein ausreichend breiter Kabeldurchmesser ausgewählt werden, um die maximale Länge (1000 m) zu ermöglichen.

Der AWG24 erfüllt die Anforderungen der Modbus-Datenübertragung.

Kommunikations-Ausnahmecode - Definition

Wenn die entsprechenden Fehlermeldungen während der Kommunikation erkannt werden, wird der untergeordnete Computer (dh die CPU-Board) die hohe Position des Funktionscodes "1" setzen und den entsprechenden Fehlercode (Ausnahmecode) zurückgeben, damit der oberste Computer die aktuelle Fehlerursache identifiziert, Entsprechende Definitionen wie Tabelle

Modbus Kommunikation Beispiel

Vor der Kommunikation werden die relevanten Kommunikationsfunktionsparameter zuerst eingestellt, um die Kommunikationsadresse, die Baudrate, das Datenformat usw. des oberen und unteren Computers zu konsistent machen.

Beispiel 1:

Wenn Sie die Anfangsfrequenz des Frequenzumrichter ändern müssen, ändern Sie die Frequenz von 50,00 Hz auf 25,00 Hz.

Daten, die vom Host gesendet werden:

Daten vom Host empfangen:

Beispiel 2:

Wenn Sie die Steuerungsmethode des Frequenzumrichter F0.00 lesen müssen.

Daten vom Host gesendet:

Daten vom Host empfangen:

Beispiel 3:

Wenn der Eingabebefehl über den Einstellungsbereich des Funktionscode-Parameters hinausgeht, zum Beispiel die Gruppe F0.01 (Run Command Channel Selection), wenn der Eingabebefehl 4 ist und der Einstellungsbereich 0 ~ 2 überschreitet, wird eine Fehlerantwortmeldung angezeigt.

Daten, die vom Host gesendet werden:

vom Host empfangene Daten: