ACS510变频器Modbus通讯控制解析

显示全部楼层 · 2024-7-10 08:08:46

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变频器的接口

让我们回忆一下变频器的接口分类，可以分为三类：输入接口，输出接口，通讯接口。
输入接口

输入接口主要是接收外部指令，可以使用DI端子输入信号作为变频器的命令源，使用AI端子输入信号作为变频器的给定源。
输出接口

输出接口主要是为其他设备提供变频器的状态反馈，例如通过继电器输出可以向外界提供变频器的准备，运行，故障等开关量信号，通过模拟量输出可以向其他设备提供变频器输出频率，输出电流等实际值按上下限转换成标准4-20mA的电流信号。
通讯接口

通讯接口兼具输入输出的功能，外部设备可以通过通讯接口向变频器的寄存器写入控制字和给定值，也可以通过通讯接口读取变频器的状态字和输出频率，输出电流等实际值。
启用变频器的通讯功能

硬件接线

注意B端子为+，A端子为-

选择通讯协议

P9802=1 将通讯协议选择为标准MODBUS通讯协议
通讯参数配置

站地址

P5302站点号设置，用于区别现场总线上的每台变频器。
原则是总线上的每台变频器的站号不应有重复。
波特率

P5303=0，默认为9.6kbps，波特率设置可根据主站接口配置的波特率进行设置，原则是主站和从站波特率配置相同才能正常通讯。
校验方式

P5304=1，默认为8位数据位，无奇偶校验，2位停止位。校验方式设置可根据主站接口配置的校验方式进行设置，原则是主站和从站校验方式必须配置相同才能正常通讯。
EFB协议

P5305=0默认为ABB DRV LIM，默认这个版本的协议就可以满足控制要求。以下说明都以该参数为0时的精简版为例做说明。
注意

要使一个修改过的站地址，波特率，校验方式，EFB协议生效有两种方式

传动必须断电后重新上电
前将参数 5302设置为0，参数 5302 = 0 将 RS485 通道复位，并禁止通讯，再将5302设置为需要的站地址。

变频器MODBUS寄存器地址

线圈寄存器0xxxx

主站通过读写线圈寄存器，可实现2种功能

读写变频器的控制字中的各个位
读写变频器的继电器输出

离散输入寄存器1xxxx

主站只能读取离散输入寄存器，可以实现2种功能

读取变频器状态字中的各个位的状态
读取变频器各个DI端子的输入状态

输入寄存器3xxxx

主站只能读取输入寄存器，可以实现1种功能

读取变频器AI端子的模拟量输入信号的百分比值

保持寄存器4xxxx

主站通过读写保持寄存器，可以实现4种功能

读写变频器的控制字
读写变频器的给定值
读取变频器的状态字
读写保持寄存器所映射的变频器的实际参数值

总结

看完以上MODBUS寄存器的介绍，你会发现保持寄存器4xxxx的功能是最强大的，因为它涵盖了前3种寄存器所能实现的所有功能。因此仅对保持寄存器4xxxx进行读写，就可以完成控制和监视变频器的功能。
保持寄存器的功能应用

控制字

40001控制字涵盖了00001-00016的16个线圈位，控制字具备控制变频器的启停，故障复位，外部1/外部2切换。
在始终为外部1控制的情况下，可向寄存器40001写入0x0476可控制变频器停机，向寄存器40001写入0x047F可控制变频器启动，向寄存器40001写入0x04F6可控制变频器复位故障。
控制字是怎样确定出来的，可参考《变频器启停方式的详细介绍》中通讯控制启停章节的内容。

给定

寄存器40002是外部1控制时对应的通讯给定值，默认0-20000对0-50Hz；寄存器40003是外部2控制时对应的通讯给定值，默认0-10000对0-100%.

状态字

40004状态字涵盖了10001-10016的16个状态位，状态字可以监视到变频器的准备，运行，跳闸，报价，远传，外部控制选择等状态。

自定义实际值映射

实际值映射的含义可以理解为一一对应的关系，参数5310-5317中保存的参数号与MODBUS寄存器40005-40012一一对应。例如参数5310=0103，读取MODBUS寄存器40005就相当于读取参数0103的参数值，该参数值代表变频器的输出频率，参数5310=0104，读取MODBUS寄存器40006就相当于读取参数0104的参数值，该参数值代表变频器的输出电流。

例如

将继电器状态参数0122和0123映射过来，可以替代读取线圈寄存器00033-00038的功能；将继电器控制参数0134映射过来，可替代写线圈寄存器00033-00038的功能。

将DI输入状态参数0118-0119映射过来，可以替代读寄存器10033-10038的功能。

将模拟量输入状态参数0120-0121映射过来，可以替代输入寄存器30001-30002的功能。

预定义的映射

总结

预定义的映射参数已经包含了常用的变频器数据，自定义映射的好处是可以在状态字寄存器40004之后的寄存器40005-40012连续定义多个需要读取的变频器数据参数，这样就可以通过1条MODBUS报文读取所有需要的数据，而不用使用多条报文多次读取。
将变频器的控制源设置为通讯

P1102=8 COMM-外部1/外部2由串行通讯控制字选择。
可通过通讯改变控制字中的位状态以达到切换外部1/外部2的目的
P1103=8 COMM给定值1来自串行通讯
P1106=8 COMM给定值2来自串行通讯
P1001=10 外部控制1的命令是COMM通讯起/停和方向信号来自控制字
P1002=10 外部控制2的命令是COMM通讯起/停和方向信号来自控制字
以上设置是将变频器的命令源和给定源交给通讯总线来控制，这样就可以通过MODBUS通讯控制变频器的启停和输出频率了。
ACS510电子版说明书下载
参数说明图片均来自ABB ACS510说明书，下载地址
https://search-ext.abb.com/library/Download.aspx?DocumentID=3ABD00016170&LanguageCode=zh&DocumentPartId=1&Action=Launch

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