傳統的PLC-變頻器系統采用開關量控制啟停，模擬量輸出0-5(10)V電壓或4-20mA電流信號控制，需要更多的傳感器和輸入輸出點，成本高，維護困難，干擾性較大。在當今的企業工業控制系統中，利用可編程控制器與變頻器通信并構建龐大的通信網絡完成各種運動控制功能已經成為主流。本文利用西門子 S7-200的官方手冊以及AB PowerFlex40的快速啟動手冊設計出了S7-200與AB PowerFlex40變頻器的自由口通信。

　　【摘要】 本文主要對西門子S7- 200與AB PowerFlex40變頻器之間的通信進行了分析和研究，詳細的介紹了各個程序編程模塊，PowerFlex40變頻器自由口通信模式的參數設置以及兩者之間的硬件電路連接。本研究對于提高運動控制系統抗干擾性、靈活性以及組建通信網絡有著重要的意義。

　　【關鍵詞】 通信工程師職稱論文,交流變頻調速,可編程邏輯控制器,AB變頻器,自由口通信,運動控制

　　一、S7-200的自由口通信模式

　　使用自由口模式時，必須先對其工作模式進行定義，S7-200的數據通信格式包括一個起始位，一個停止位，7位或者8位的數據位，校驗位和校驗類型(奇或偶校驗)。當使用通信模塊上的端口0時，需要通過編程將控制字節送入寄存器SMB30.使用端口1時，送入SMB130。T通信操作數定義如下：波特率 mm：協議選擇。

　　二、系統硬件設計

　　利用RS-485串行通信接口進行數據傳輸，此次通訊中，利用九針RS485通信口的3 針口與8針口進行通信，變頻器一端連接RJ45端口的4、5腳。用帶水晶頭的網線連接變頻器的通訊端口，網線另外一端用兩跟單線連接RS485的3、8針口，可完成本次通訊試驗的硬件連接。

　　三、 系統軟件設計

　　(1)變頻器通信參數的設置。AB PowerFlex 40 參數設定：P035[最大頻率]：50HZ 、P036[起動源]：5(通訊端口起動)、 P038[速度基準值]：5[通訊端口控制]、A103[通訊數據傳輸率]：3(9600波特率)、A104[通訊節點地址]：1、A105[通訊丟失動作]：3(保持最后狀態)、A106[通訊丟失時間]： 15s、A107[通訊格式]：1 RTU8-E-1(偶校驗)

　　(2) S7-200程序模塊即各自的功能。主要程序模塊說明：

　　設置VB100-VB108為發送指令XMT緩沖區、VB200-VB08，VB217，VB218為接收指令RCV緩沖區，M0.0，M1.0，M1.1為標志寄存區，I0.0-I0.4為輸入映像寄存區，Q0.0，Q1.0，Q1.1為輸出映像寄存區。

　　主程序：用于初始化并查詢各變頻器指令，先通過SM0.1調用通訊端口初始化子程序進行空閑行間間隔檢測時間、自由口通信的數據接收格式 、字符間定時器超時檢測、接收信息的最大緩沖區等指令設置。用開關數字量I0.0調用運行頻率子程序，用I0.1調用正轉子程序，I0.2調用停機子程序，I0.3調用復位子程序，I0.4調用查詢變頻器狀態子程序。通過M0.0(接收數據CRC驗算錯誤標志)、M1.0(變頻器正轉運行標志)、 M1.1(變頻器待機標志)分別給Q0.0，Q1.0，Q1.1賦值輸出，借此觀察系統運行狀態。通訊端口初始化程序：用于設置自由口通信模式、各種寄存區的復位、發送接受中斷，全局啟用中斷。設定運行頻率子程序：用于設定發送的字節數、變頻器地址，變頻器頻率設定值地址、頻率設定值、調用CRC校驗程序、選擇發送端口。正傳子程序按照設定運行頻率子程序編寫即可。

　　停機子程序包括：發送字節數、變頻器地址、modbus讀功能碼、變頻器停機指令地址、停止指令、調用CRC校驗程序、選擇發送端口。復位子程序用于清空變頻器的寄存器，查詢變頻器狀態子程序包括：XMT指令要發送的字節數、變頻器地址1、modbus讀功能碼03、變頻器狀態參數地址高位、變頻器狀態參數地址低位、被數字個數高位、被讀參數字個數低位、調用CRC校驗子程序、將緩沖區VB100-VB108數據由0端口發送。

　　CRC校驗程序：數據通信領域中常用的差錯校驗碼，特征為信息字段和校驗字段的長度可以任意選定。改程序用于信號傳輸的檢錯。

　　CRC校驗程序的流程圖：

　　四、結束語

　　本文探討了S7-200PLC與AB PowerFlex40變頻器的自由口通信的實現方法與現實意義，對于工業運動控制系統的設計提供了借鑒價值，對于提高系統穩定性與抗干擾性以及實現通信網絡具有重要的意義。

　　參考文獻

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