NJ系列PLC通过MODBUS通信控制台达变频器

本文详细介绍如何使用欧姆龙NJ系列PLC通过MODBUS-RTU协议控制两台台达变频器，包含硬件配置、软件组态、参数设置以及ST语言编程示例。

硬件配置

所需设备

欧姆龙NJ系列PLC（如NJ501-1500）台达变频器（如VFD-M系列）2台RS485通信模块（如NJ系列CJ1W-SCU21/41-V1）RS485通信电缆（双绞屏蔽线）终端电阻（120Ω）

接线方式

采用RS485总线型连接方式：

 

软件组态

Sysmac Studio配置

1. 创建新项目，选择对应的NJ系列PLC型号

2. 在"配置"窗口中添加CJ1W-SCU模块

3. 配置串行端口：

o通信模式：RS485

o波特率：9600 bps

o数据位：8位

o停止位：1位

o校验位：偶校验

4. 设置Modbus主站功能

参数设置

台达变频器参数设置

两台变频器需要设置不同的站号：

参数	变频器1	变频器2	说明
P00	03	03	频率指令来源：RS485通信
P01	03	03	运转指令来源：RS485通信
P88	01	02	RS485地址（站号）
P89	01	01	通信速率：9600bps
P92	02	02	通信校验：偶校验

ST语言程序设计

变量定义（标签形式）

VAR_GLOBAL

 // 变频器1控制字

 VFD1_Run : BOOL; (* 启动/停止 *)

 VFD1_Forward : BOOL; (* 正转 *)

 VFD1_Reverse : BOOL; (* 反转 *)

 VFD1_Frequency : INT; (* 频率设定 0-6000表示0.0-60.00Hz *)

 VFD1_Status : WORD; (* 状态读取 *)

   VFD1_OutputFrequency : INT; (* 输出频率 *)

 

 // 变频器2控制字

 VFD2_Run : BOOL;

 VFD2_Forward : BOOL;

 VFD2_Reverse : BOOL;

 VFD2_Frequency : INT;

 VFD2_Status : WORD;

VFD2_OutputFrequency : INT;

 

 // Modbus通信状态

 MB_Comm_Error : BOOL;

 MB_Error_Code : WORD;

END_VAR

 

Modbus通信程序

FUNCTION_BLOCK VFD_Control

VAR_INPUT

 Run : BOOL;

 Forward : BOOL;

 Reverse : BOOL;

 Frequency : INT;

END_VAR

VAR_OUTPUT

 Status : WORD;

 OutputFrequency : INT;

 CommError : BOOL;

END_VAR

VAR

 // 内部变量

 ControlWord : WORD;

 MB_Result : ARRAY[0..1] OF UINT;

END_VAR

// 构建控制字

ControlWord := 0;

ControlWord := ControlWord OR (BOOL_TO_WORD(Run) * 16#1);

ControlWord := ControlWord OR (BOOL_TO_WORD(Forward) * 16#2);

ControlWord := ControlWord OR (BOOL_TO_WORD(Reverse) * 16#4);

// 写入控制字和频率到变频器

MB_WRITE_SINGLE_REGISTER(

 slaveAddress := 1, // 站号，根据实际设置调整

 address := 16#2000, // 控制字地址

 value := ControlWord,

 result => MB_Result[0]

);

MB_WRITE_SINGLE_REGISTER(

 slaveAddress := 1,

 address := 16#2001, // 频率设定地址

 value := Frequency,

 result => MB_Result[1]

);

// 读取状态和输出频率

MB_READ_HOLDING_REGISTERS(

 slaveAddress := 1,

 address := 16#2100, // 状态字地址

 quantity := 2,

 data := ADR(Status),

 result => MB_Result[2]

);

// 检查通信错误

CommError := (MB_Result[0] <> 0) OR (MB_Result[1] <> 0) OR (MB_Result[2] <> 0);

END_FUNCTION_BLOCK

 

主程序调用

PROGRAM Main

VAR

 VFD1 : VFD_Control;

  VFD2 : VFD_Control;

END_VAR

// 控制变频器1

VFD1(

 Run := VFD1_Run,

 Forward := VFD1_Forward,

 Reverse := VFD1_Reverse,

 Frequency := VFD1_Frequency,

 Status => VFD1_Status,

 OutputFrequency => VFD1_OutputFrequency,

 CommError => MB_Comm_Error

);

// 控制变频器2

VFD2(

 Run := VFD2_Run,

 Forward := VFD2_Forward,

 Reverse := VFD2_Reverse,

 Frequency := VFD2_Frequency,

 Status => VFD2_Status,

 OutputFrequency => VFD2_OutputFrequency,

 CommError => MB_Comm_Error

);

 

注意：

1. 实际应用中需要根据变频器型号调整Modbus地址映射。

2. 建议添加通信超时和错误处理机制。

3. 频率值需要根据变频器参数进行缩放，通常为0-6000对应0.0-60.00Hz。

调试与故障排除

使用Sysmac Studio的串行监控功能检查通信数据确认所有设备通信参数一致（波特率、数据位、停止位、校验）检查RS485接线是否正确，终端电阻是否安装使用万用表检查RS485线路的通断和电压

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