PLC与变频器的RS-485串行控制应用

摘 要：本文介绍了Omron公司CP1H型PLC通过串行通讯对三菱公司FR-E540变频器进行控制的方法，包括硬件配置、通讯设置和变频器控制编程实例。

关键词：PLC；变频器；RS-485；通讯

0 引言

随着工业现场控制技术的不断发展，通过变频器实现电动机的变频调速已经成为电机调速的主要方式。目前许多变频器都附带了串行通讯功能，这样由变频器与上位控制器组成的串行通讯控制系统比传统的端子接线控制方式有了更强的抗干扰能力、更高的传输速率，并且可以很方便的实现一台上位控制器对多台变频器参数的控制。工业上与变频器进行串行通讯的上位机主要有两种：

一种是采用工控机与变频器通讯，工控机的操作比较灵活，支持各种高级语言，但是由于价格高昂又不利于机电工程师编程且硬件使用上存在的各种缺陷，使得此种方式较少使用到可靠性要求较高的控制系统中。

另一种是采用可编程控制器（PLC）的串行通讯口与变频器通讯，由于PLC的高可靠性和新型人机界面（HMI）——触摸屏技术的普及，用HMI+PLC对变频器进行穿行通讯控制方式的应用越来越广泛，本文主要介绍OMRON公司的CP1H型PLC对三菱公司FR-E540变频器的串行总线通讯控制。

1 控制系统组成和通讯参数的设置

RS-485串行通讯是一种典型的无协议通信，即不使用固定协议，不经过数据转换，通过通信端口输入输出指令，发送和接受数据。本文所采用的CP1H型PLC有两个RS-485通信端子，使用前需要预置使用的串口，由PLC通讯控制的变频器，最多可达到32台，在进行RS-485通讯前，先要进行正确的硬件连接和参数设置，接线如图1。

图1 PLC与变频器的接线图

PLC对多台变频器进行通讯时，要在最末端的变频器处设置一终端阻抗，阻值为100Ω，并且把PLC的工作设定用拨码开关引脚1置为ON，表示有终端电阻存在。现以采用CP1H的串行口1对一号变频器通讯为例来说明各参数的设置。

选择CP1H的串口1进行RS-485通讯，首先需要在串口上外接RS-485通讯选件板，推荐型号为CP1W-CIF11。同时将拨码开关SW4置OFF，表示串口1通讯可用。

为了使PLC和变频器能够进行正确的RS-485通讯，必须设置相互认可的参数，使得通讯的数据帧一致。FR-E540变频器的通讯参数可以通过面板设置，变频器设置参数如表1所示。

CP1H的通讯参数设置比较独特，省去了对专用通讯寄存器的设置，直接通过OMRON软件CX-Programmer,按照步骤[PLC设定]→[串口1]→[通信设置]进行PLC通讯参数的设置，需要注意PLC中的各参数要与变频器参数设置一致，否则将出现通讯故障。在CX-Programmer中进行串口一参数设置的具体情况，如图2所示。

图2 PLC串口参数设置