施耐德变频器ATV6171的ModBus通讯方法.docx
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施耐德变频器ATV6171的ModBus通讯方法
MB+总线简介：
MB+总线，又称为ModbusPlus总线，是施耐德公司主推的一个高速对等通讯网络。
它能够采用RS485双绞线或者光纤连接，并可用光纤组成一个冗余环。
当采用双绞线连接时，最远距离可达450米；采用中继器后，最远距离可达1.8km；如果采用光纤，最远距离是3km（单段）/13km（采用中继器）。
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可选网络连接附件：
ATV71、ATV61变频器通用的MB+网卡的型号是
VW3A3302，外形如右图所示。
作为一个标准的MB+总线的从站设备，该卡有一个
标准的9针SUB-D母接头。
可以采用PLC的标准
MB+总线的分支器和分支电缆实现连接。
Step-by-Step实现ModbusPlus连接
通讯卡VW3A3302的安装与设置：
1.安装
所有通讯卡、IO扩展卡、ControllerInside卡的安装，都按上图所示安装。
2．设置
右图是通讯卡示意图。
1．LED指示灯
2．MB+寻址开关
3．9针SUB-D型母接头
硬件上，需要通过寻址开关设置该卡
的地址；
软件上，需要在通讯菜单里做如下设置：
变频器的参数设置：
1．通讯参数的设置：
在1.9通讯菜单里，设置MODBUSPLUS参数
其中最关键的是如下4个参数：
1）PeerCop
PeerCop参数被用作控制变频器的PLC上的周期性输出变量。
如果要通过MB+网络接收来自PLC的指令，就需要启动PeerCop；
相反，如果MB+网络仅仅是用来监视变频器的运行而不发送任何指令，则该参数可以被禁用。
2）NumberofRegisters
当PeerCop被启动后，需要结合变频器的ScannerOutput参数来决定给变频器的哪些参数发指令。
也就是说需要修改多少个变频器参数。
由于ScannerOutput最多有8个参数，因此NumberofRegisters的值仅在1－8的范围内有效。
3）GlobalTx
GlobalData（全局数据）参数被用作控制变频器的PLC上的周期性输入变量，结合变频器的ScannerInput参数来决定读取变频器的哪些参数的值。
由于ScannerInput最多有8个参数，因此GlobalTx的值仅在1－8的范围内有效。
4）CommandStation
由于MB+是一个多主站的系统，所以必须指定给变频器发送指令的主站的地址。
当然如果没有启动PeerCop，就无需设置了。
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2．命令通道的设置
如果用户要通过MB+网络实现对变频器的启动、停止和速度给定的控制，则需要对命令通道的相关参数进行设置。
如果仅仅是读取或者修改变频器的一些参数，则可以跳过此段。
通过通讯给定速度：
在变频器的1.6命令菜单里，当变频器插上通讯卡后，给定通道的选项里会新增一项选项：
通信卡。
如果用户需要通过MB+通讯给定速度，则将给定通道选择为“通信卡”。
通过通讯控制起停：
当变频器插上通讯卡后，命令通道设置的选项里会增加一项“通讯卡”。
如果用户需要通过MB+通讯控制变频器的起停，则需要将命令通道设置定义为“通讯卡”。
3．读写参数的设置
在变频器的“1.9通信”菜单里，前两个子菜单分别是COM.SCANNERINPUT和COM.SCANNEROUTPUT。
通过对这两个子菜单的设置，我们可以实现变频器和PLC之间的数据交换。
要注意：
这里INPUT和OUTPUT是从PLC的角度去看的！
对于变频器，INPUT是它要发送给PLC的数据，OUTPUT是它接收的来自PLC的数据。
COM.SCANNERINPUT
这个菜单内含8组参数，从Scan.IN1address到Scan.IN8address。
用来定义PLC要读取变频器的哪些参数的数据（读）。
COM.SCANNEROUTPUT
这个菜单内含8组参数，从Scan.Out1address到Scan.Out8address。
用来定义PLC要修改变频器的哪些参数的数据（写）。
变频器内部有数百个参数可供读写，这些参数都被分门别类地整理并被分配了访问的地址。
参考ATV71中文通讯手册，查找出需要访问的参数的地址，并把这个地址写到COM.SCANNERINPUT或COM.SCANNEROUTPUT菜单的参数里，就可以实现对该参数的访问。
4．举例：
读写变频器的加速时间。
以加速时间（ACC）为例，在手册中（P201）查找到ACC的描述如下：
十进制的逻辑地址9001，其读写类型为R/W，意为可读可写。
如果我们要通过通讯读取该参数的值，那么我们在COM.SCANNERINPUT菜单里将8个参数里的一个的值改为9001，我们就可以读取到变频器的加速时间参数的值；如果我们要通过通讯修改该参数的值，那么我们在COM.SCANNEROUTPUT菜单里将8个参数里的一个的值改为9001，我们就可以修改变频器的加速时间参数的值。
在出厂设置里，COM.SCANNERINPUT菜单的8组参数初值为：
Scan.IN1address：
3201
Scan.IN2address：
8604
Scan.IN3address：
0
Scan.IN4address：
0
Scan.IN5address：
0
Scan.IN6address：
0
Scan.IN7address：
0
Scan.IN8address：
0
它的含义是：
我们可以一次读取变频器中8个参数的值，第一个参数是状态字ETA的值（注：
从通讯手册中查找到的状态字ETA的地址是8603，但是3201也是状态字的另一个未公开的地址），第二个参数是输出速度RFRD的值。
其它6个地址都是0，故没有对应的参数。
在出厂设置里，COM.SCANNEROUTPUT菜单的8组参数初值为：
Scan.Out1address：
8501
Scan.Out2address：
8602
Scan.Out3address：
0
Scan.Out4address：
0
Scan.Out5address：
0
Scan.Out6address：
0
Scan.Out7address：
0
Scan.Out8address：
0
它的含义是：
我们可以一次修改变频器中8个参数的值，第一个参数是命令字CMD（注：
从通讯手册中查找到的命令字CMD的地址是8601，但是8501也是命令字的另一个未公开的地址）,第二个参数是速度给定LFRD。
其它6个地址都是0，故没有对应的参数。
因此，对于本例，设置：
Scan.IN3address：
9001
PLC就可以读取ACC参数。
设置：
Scan.Out3address：
9001
PLC就可以修改ACC参数。
综上所述，通过MB+控制变频器，在变频器参数设置方面很简单，只需要设置需要读取或修改的参数的地址就可以了。
一般情况下，采用缺省的出厂设置就足够了。
MB+网络配置（Concept）：
施耐德公司主推的MB+总线，是一个即插即用的工业总线，因此它不需要特别的网络组态软件，仅需要在PLC里做一些相应的配置就可以了。
下图所示是Concept软件的画面，点击“1”所示的区域，然后选择PeerCop“2”并点击OK。
从而启动PLC的PeerCop功能。
打开PeerCop配置窗口，我们用下图所示的Global->Input来读取来自变频器的信息；用Specific->Output来给变频器发指令。
点击GlobalInput按钮，弹出的窗口用来设置将来自变频器的数据放到PLC的哪个寄存器内。
窗口如下图所示，左边是用来指定变频器的MB+地址，右边是用来指定将读取到的数据放到PLC的哪个寄存器中。
在下面的例子中，我们读来自MB+地址为12的设备的数据，一次性连续读取8个寄存器的数据（即变频器的ScannerInput中定义的8个变量），并且放置到PLC的30030至30037中去。
同样的道理，下图显示了如何配置SpecificOutput，我们通过它来向变频器发送指令。
在下图中，从左到右，12表示给地址为12的设备发送指令，401100表示第一个指令寄存器的地址，8表示连续8个寄存器。
这样，从401100到401107共8个寄存器的值就和变频器的ScannerOutput中设置的8个变量对应了起来。
综上所述，经过上面的例子的设置，变频器参数与PLC参数的对应关系如下：
PLC地址
变频器参数
变频器出厂参数
输入
300030
Scan.IN1
3201（ETA）
300031
Scan.IN2
8604（RFRD）
300032
Scan.IN3
0（未使用）
...
...
...
300037
Scan.IN8
0（未使用）
输出
401100
Scan.Out1
8501（CMD）
401101
Scan.Out2
8602（LFRD）
401102
Scan.Out3
0（未使用）
...
...
...
401107
Scan.Out8
0（未使用）
注意事项！
！
！
在PeerCop里，GlobalInput和SpecificOutput的数据类型有两种，即上图中的BIN/BCD。
在Concept的描述中，如果数据是代表逻辑量的0****或1****，数据类型用BIN，而如果是普通的变量，则需要用BCD（10进制）。
但是，变频器的数据读写全部是按照16进制进行的。
如果这里被定义成BCD，那么如果PLC发送了一个10下来，则变频器会将它读为16！
所以，在上图所示的数据格式中，必须将数据类型定义为BIN！
！
！
变频器通讯控制流程DriveCom：
对于仅仅通过通讯读写一些参数的应用，上述的内容已经能够满足需要了。
但是如果要通过通讯来控制变频器的启停，那么用通讯方式和用端子方式是有区别的。
变频器处于端子控制方式时，比如两线制控制，LI1为正转，LI2为反转。
变频器上电就显示Ready。
我们闭合LI1，变频器即按照给定的速度运转，断开LI1，变频器则停车。
但是，在这种情况下，如果变频器内部有诸如短路等故障，上电即Ready会造成一些不可预测的后果。
因此，在通讯方式下，变频器是分阶段检测其状态，并且分阶段投入使用的。
参考下图（ATV71变频器通讯手册第20页），当变频器上电时，如果没有故障，则变频器处于状态2（通电被禁止）。
此时变频器状态是NST，如果通了三相交流电，则状态字ETA最后两位的值为16进制的50，否则是16进制的40。
这时，给变频器发命令字CMD=16#0006，如果变频器无故障，则变频器进入状态3（通电准备好）。
这时，如果通了三相交流电，则状态字ETA最后两位的值为16进制的31，否则是16进制的21。
然后我们给变频器发命令字CMD=16#0007，则变频器完成起动准备，进入状态4。
此时三相电必须加上。
状态字ETA=16#**33。
如果要运行，我们给变频器发命令字CMD＝16#000F（正转），则变频器进入状态5。
此时如果要停车，我们给变频器发命令字CMD＝16#0007，则变频器返回状态4。
在大多数情况下，变频器在状态4和状态5之间切换，只有当出现快速停车、故障、或者重新上电后，才需要再根据下图的流程表确定如何响应。
有些用户鉴于I/O控制的习惯，不喜欢走流程这种方式，对应的我们有I/O模式的通讯控制方法。
但是，这并不是一种好的控制方法。
在DriveCom通讯控制模式下，变频器有任何故障都能够被及时发现并防止一些意外的发生。
比如，之所以有那么几步看似麻烦的启动前的步骤，其实是变频器一步一步地检测其内部的状态，并且一段一段地上电，只有完全正常后，才会把变频器完全上动力电。
这样能够及时发现变频器的内部短路等硬件故障。
而如果采用了I/O模式，就没有这样的防范措施了。
因此，我们强烈建议用户采用DriveCom方式控制变频器！
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命令字CMD和状态字ETA：
下面是对命令字CMD各个位的定义和一些常见命令的例子。
注意：
有的位是0有效
下面是对状态字ETA各个位的定义
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