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河源西門子變頻器一級*代理商

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  • 品牌 Siemens/西門子
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更新時間:2018-10-25 14:34:48瀏覽次數(shù):406

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產(chǎn)品簡介

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詳細介紹

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請按照我司提供的付款方式支付費用,并盡可能通知我們,以便我們及時將貨品寄送給您。

三、產(chǎn)品運輸

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我們會根據(jù)西門子原廠保修標準執(zhí)行,對所售的貨品保修一年,以及在貨品一周后,進行回,及時跟蹤設備運行狀態(tài),以便我們更好的為您提供優(yōu)質(zhì)的服務。

西門子竭誠為您服務

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SIEMENS  西門子變頻器器技術參數(shù)

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西門子在“2014中國國際工業(yè)博覽會”現(xiàn)場發(fā)布了SinamicsV20變頻器全新E尺寸模塊。該模塊的功率可達30kW,適用于風機、水泵、壓縮機、輸送設備、攪拌機、石材切割等大功率應用場合,并具有重過載和輕過載的雙重模式,可以實現(xiàn)小功率變頻器驅動大電機,有效降低客戶的采購成本。

西門子V20變頻器介紹西門子V20變頻器是西門子于2012年推出的一款適合基本應用的變頻器,由西門子中、德、英三國工程師共同設計研發(fā),并在西門子數(shù)控(南京)有限公司生產(chǎn)。憑借調(diào)試過程快捷、易于操作、穩(wěn)定可靠及經(jīng)濟高效等優(yōu)勢,面市兩年間,西門子V20變頻器已經(jīng)成為風機水泵、物料輸送類及加工類設備等行業(yè)客戶對驅動產(chǎn)品的,可以為他們提供簡易、經(jīng)濟的驅動解決方案。此前,西門子V20變頻器有4種外形尺寸可供選擇,功率為15kW。E尺寸模塊的推出使西門子V20變頻器適用的功率提升到30kW。該模塊繼承西門子20變頻器可靠性高、故障率低等特點,結構設計更優(yōu)化,且發(fā)布前在全球多個進行應用測試,并得到了*認可。西門子根據(jù)全球幾十個和地區(qū)客戶需求的調(diào)研結果,對所有SinamicsV20變頻器的軟件功能進行了全面的升級。增加了故障數(shù)據(jù)記錄功能,使客戶在處理故障報警的時候追蹤到故障發(fā)生時刻的內(nèi)部信息,更加清楚故障發(fā)生的原因,能夠有的放矢地解決技術問題,減少故障處理時間。在新的軟件版本中,調(diào)試工程師無需做記錄,也可以方便地查看自己修改的參數(shù),調(diào)試變得更加簡單順手。這些改進使SinamicsV20家族能更好地滿足客戶的需求。西門子V90變頻器介紹:

西門子V90伺服驅動系統(tǒng)作為SINAMICS驅動系列家族的新成員,與SIMOTICS S-1FL6 *結合,組成的伺服驅動系統(tǒng),實現(xiàn)位置控制、速度控制和扭矩控制。通過優(yōu)化的設計,SINAMICS V90確保了的伺服控制性能,經(jīng)濟實用、穩(wěn)定可靠。西門子V90 單軸伺服驅動器V90 設計用于運動控制以滿足一般的伺服應用,充分考慮了機床制造商和系統(tǒng)集成商所面臨的成本和市場挑戰(zhàn)。V90 支持即插即用式調(diào)試,伺服性能充分優(yōu)化,與 SIMATIC PLC 快速集成,具有值得信賴的可靠性。與全新的 SIMOTICS S-1FL6 伺服電機配套使用,形成的伺服系統(tǒng)。V90 支持內(nèi)部設定值位置控制、外部脈沖位置控制、速度控制和扭矩控制,整合了脈沖輸入、模擬量輸入/輸出、數(shù)字量輸入/輸出以及編碼器脈沖輸出接口。通過實時自動優(yōu)化和自動諧振抑制功能,可以自動優(yōu)化為一個兼顧高動態(tài)性能和平滑運行的系統(tǒng)。此外,脈沖輸入支持 1 MHz,充分保證了高精度定位。西門子 V90特點:1成本低:集成所有控制模式:外部脈沖位置、內(nèi)部設定值位置、速度和轉矩控制;2、全功率驅動標配內(nèi)置制動電阻;3、集成抱閘繼電器。2伺服性能優(yōu)異:自動優(yōu)化功能使設備獲得更高的動態(tài)性能;2、自動抑制機械諧振頻率;3、1 MHz 的高速脈沖輸入;4、20 位分辨率的值編碼器;5、優(yōu)化的系統(tǒng)性能:3 倍過載能力、電機低扭矩紋波以及驅動與電機的*整合;3使用方便:快速便捷的伺服優(yōu)化和機械優(yōu)化;2、簡單易用的 SINAMICS V-ASSISTANT 調(diào)試工具;3、兼容 PLC 和運動控制器的雙通道脈沖設定值;4、通用 SD 卡參數(shù)復制;5、電機電纜連接器可旋轉,支持多角度旋轉,可快速鎖緊/釋放;4運用廣泛:1、裝卸機:如碼垛機;2、包裝機:如貼標機、枕式包裝機;3、自動組裝機;4、刀具切換機;5、印刷機:如絲網(wǎng)印花機;6、纏繞機;7、金屬成型機:如折彎機等。XMZ 西門子G120模塊化變頻器產(chǎn)品系列推出兩款新型功率模塊和一款新型控制單元。作為對整體系統(tǒng)加強的一部分,西門子全新推出的模塊包括新一代PM240-2 FSA和PM230 IP20功率模塊,這兩款模塊均在可實現(xiàn)更高功率密度的全新硬件平臺上研發(fā)。由于支持穿墻式安裝,這兩款新型功率模塊可以實現(xiàn)創(chuàng)新的冷卻解決方案。CU240E-2控制單元支持自動化以太網(wǎng)標準的Profinet通信選型。這有利于實時執(zhí)行基于以太網(wǎng)的創(chuàng)新系統(tǒng)設計。西門子G120模塊化變頻器系統(tǒng)的性能顯著增強。PM240-2 FSA功率模塊基于新型硬件平臺開發(fā),與以前的1.5kW LO的功率密度相比,該平臺可在外形尺寸FSA中實現(xiàn)高達3kW LO的功率密度。其穿墻式安裝適用于創(chuàng)新的冷卻概念,能夠適用于對控制柜散熱有嚴格要求的應用。西門子還在這個新一代功率模塊設計中配備了緊湊的集成濾波器。

西門子G120變頻器介紹:西門子在G120系列的平臺上深入研發(fā)出CU240E-2控制單元。除了現(xiàn)有的Profibus DP、RS485、USS和Modbus RTU通信接口之外,CU240E-2控制單元還將提供適用于Profinet通信版本的新型控制單元。Profinet是Profibus DP現(xiàn)場總線的增強標準,在工業(yè)通信方面有更大的靈活性、效率和更高的性能。例如,現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)通信可同時實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率傳播。Profinet可實現(xiàn)高性能應用的快速數(shù)據(jù)交換。該控制單元也可以通過介質(zhì)冗余實現(xiàn)替代通信通道,提高工廠在通信線路故障過程中的利用率。該控制單元可與所有G120功率模塊配套使用,并標配STO(安全轉矩截止)安全功能,F(xiàn)型則配備擴展的安全功能 SS1(安全停車1)和SLS(安全限速)。集成的USB接口使調(diào)試變得輕松。西門子G120變頻器系列是適應于整個工業(yè)和商業(yè)應用領域的通用變頻器。它普遍適用于包括機械、汽車、紡織、印刷、包裝和化工行業(yè),以及材料處理等重要領域。針對其模塊化西門子G120變頻器系列,西門子驅動技術集團又新推兩款新型功率模塊和一款新型控制單元。關于西門子在中國:西門子是全球電子電氣工程領域的企業(yè),主要業(yè)務集中在工業(yè)、能源、醫(yī)療、基礎設施與城市四大業(yè)務領域。140年來,西門子以其創(chuàng)新的技術、的解決方案和產(chǎn)品堅持不懈地與中國開展全面合作,并以不斷的創(chuàng)新、出眾的品質(zhì)和令人信賴的可靠性得到廣泛認可。在2011財年(2010年10月1日到2011年9月30日),西門子在中國的總營收達到63.9億歐元(不包括歐司朗和西門子IT解決方案和服務集團)。今天,西門子在中國擁有約30,000名員工,建立了16個研發(fā)中心、65家運營企業(yè)和65個地區(qū)辦事處*,已經(jīng)發(fā)展成為中國經(jīng)濟不可分割的一部分,并竭誠與中國攜手合作,共同致力于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。西門子工業(yè)業(yè)務領域:作為全球供應商之一,為工業(yè)客戶提供創(chuàng)新環(huán)保的產(chǎn)品與解決方案。憑借完整的自動化技術與工業(yè)軟件、扎實的行業(yè)市場專業(yè)以及以技術為基礎的服務,工業(yè)業(yè)務領域幫助客戶提高生產(chǎn)力、效率和靈活性。西門子工業(yè)業(yè)務領域能夠提供全球的自動化技術、工業(yè)控制和驅動技術以及工業(yè)軟件,能夠滿足生產(chǎn)企業(yè)的所有需求,涵蓋整個價值鏈——從產(chǎn)品設計和開發(fā),到產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售和服務。同時,還能針對客戶*的市場和需求,提供專門的綜合定制服務,以使客戶獲益化。通過采用*的軟件和自動化技術,能夠縮短產(chǎn)品投放市場時間高達50%,同時大幅降低生產(chǎn)企業(yè)的能源和污水處理成本。因此,憑借其節(jié)能產(chǎn)品和解決方案,西門子工業(yè)業(yè)務領域能夠大大提高客戶的市場競爭力,并為環(huán)境保護事業(yè)做出重要貢獻。工業(yè)業(yè)務領域由工業(yè)自動化集團、驅動技術集團、客戶服務以及冶金技術部構成。西門子工業(yè)業(yè)務領域驅動技術集團:西門子工業(yè)業(yè)務領域驅動技術集團是電氣和機械裝設備整個驅動鏈的供應商。為客戶提供創(chuàng)新、可靠、高效和高質(zhì)量的產(chǎn)品、系統(tǒng)、解決方案。 驅動技術集團廣泛服務于制造和流程工業(yè)以及建筑和能源領域等行業(yè)市場。該集團用其*的產(chǎn)品和解決方案幫助客戶提高生產(chǎn)率,能源利用率以及產(chǎn)品生產(chǎn)的可靠性。

西門子G120變頻器介紹:西門子在G120系列的平臺上深入研發(fā)出CU240E-2控制單元。除了現(xiàn)有的Profibus DP、RS485、USS和Modbus RTU通信接口之外,CU240E-2控制單元還將提供適用于Profinet通信版本的新型控制單元。Profinet是Profibus DP現(xiàn)場總線的增強標準,在工業(yè)通信方面有更大的靈活性、效率和更高的性能。例如,現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)通信可同時實現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率傳播。Profinet可實現(xiàn)高性能應用的快速數(shù)據(jù)交換。該控制單元也可以通過介質(zhì)冗余實現(xiàn)替代通信通道,提高工廠在通信線路故障過程中的利用率。該控制單元可與所有G120功率模塊配套使用,并標配STO(安全轉矩截止)安全功能,F(xiàn)型則配備擴展的安全功能 SS1(安全停車1)和SLS(安全限速)。集成的USB接口使調(diào)試變得輕松。西門子G120變頻器系列是適應于整個工業(yè)和商業(yè)應用領域的通用變頻器。它普遍適用于包括機械、汽車、紡織、印刷、包裝和化工行業(yè),以及材料處理等重要領域。針對其模塊化西門子G120變頻器系列,西門子驅動技術集團又新推兩款新型功率模塊和一款新型控制單元。關于西門子在中國:西門子是全球電子電氣工程領域的企業(yè),主要業(yè)務集中在工業(yè)、能源、醫(yī)療、基礎設施與城市四大業(yè)務領域。140年來,西門子以其創(chuàng)新的技術、的解決方案和產(chǎn)品堅持不懈地與中國開展全面合作,并以不斷的創(chuàng)新、出眾的品質(zhì)和令人信賴的可靠性得到廣泛認可。在2011財年(2010年10月1日到2011年9月30日),西門子在中國的總營收達到63.9億歐元(不包括歐司朗和西門子IT解決方案和服務集團)。今天,西門子在中國擁有約30,000名員工,建立了16個研發(fā)中心、65家運營企業(yè)和65個地區(qū)辦事處*,已經(jīng)發(fā)展成為中國經(jīng)濟不可分割的一部分,并竭誠與中國攜手合作,共同致力于實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。西門子工業(yè)業(yè)務領域:作為全球供應商之一,為工業(yè)客戶提供創(chuàng)新環(huán)保的產(chǎn)品與解決方案。憑借完整的自動化技術與工業(yè)軟件、扎實的行業(yè)市場專業(yè)以及以技術為基礎的服務,工業(yè)業(yè)務領域幫助客戶提高生產(chǎn)力、效率和靈活性。西門子工業(yè)業(yè)務領域能夠提供全球的自動化技術、工業(yè)控制和驅動技術以及工業(yè)軟件,能夠滿足生產(chǎn)企業(yè)的所有需求,涵蓋整個價值鏈——從產(chǎn)品設計和開發(fā),到產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售和服務。同時,還能針對客戶*的市場和需求,提供專門的綜合定制服務,以使客戶獲益化。通過采用*的軟件和自動化技術,能夠縮短產(chǎn)品投放市場時間高達50%,同時大幅降低生產(chǎn)企業(yè)的能源和污水處理成本。因此,憑借其節(jié)能產(chǎn)品和解決方案,西門子工業(yè)業(yè)務領域能夠大大提高客戶的市場競爭力,并為環(huán)境保護事業(yè)做出重要貢獻。工業(yè)業(yè)務領域由工業(yè)自動化集團、驅動技術集團、客戶服務以及冶金技術部構成。西門子工業(yè)業(yè)務領域驅動技術集團:西門子工業(yè)業(yè)務領域驅動技術集團是電氣和機械裝設備整個驅動鏈的供應商。為客戶提供創(chuàng)新、可靠、高效和高質(zhì)量的產(chǎn)品、系統(tǒng)、解決方案。 驅動技術集團廣泛服務于制造和流程工業(yè)以及建筑和能源領域等行業(yè)市場。該集團用其*的產(chǎn)品和解決方案幫助客戶提高生產(chǎn)率,能源利用率以及產(chǎn)品生產(chǎn)的可靠性。

1 引言
  
目前市場上變頻器的制動方法大致有三種:能耗制動,直流制動,回饋(再生)制動。
目前關于制動電阻的計算方法有很多種,從工程的角度來講要精確的計算制動電阻的阻值和功率在實際應用過程中不是很實際,主要是部分參數(shù)無法精確測量。目前通常用的方法就是估算方法,由于每一個廠家的計算方法各有不同,因此計算的結果不大*。  
2 制動電阻的介紹
  
制動電阻是用于將電動機的再生能量以熱能方式消耗的載體,它包括電阻阻值和功率容量兩個重要的參數(shù)。通常在工程上選用較多的是波紋電阻和鋁合金電阻兩種:波紋電阻采用表面立式波紋有利于散熱減低寄生電感量,并選用高阻燃無機涂層,有效保護電阻絲不被老化,延長使用壽命,臺達原廠配置的就是這樣的電阻;鋁合金電阻易緊密安裝、易附加散熱器,外型美觀,高散熱性的鋁合金外盒全包封結構,具有*的耐振性,耐氣候性和長期穩(wěn)定性;體積小、功率大,安裝方便穩(wěn)固,外形美觀,廣泛應用于高度惡劣工業(yè)環(huán)境使用。
  
3 制動電阻的阻值和功率計算
  

3.1剎車使用率ED%
  
制動使用率ED%,也就是臺達說明書中的剎車使用率ED%。剎車使用率ED%定義為減速時間T1除以減速的周期T2,制動剎車使用率主要是為了能讓制動單元和剎車電阻有充分的時間來散除因制動而產(chǎn)生的熱量;當剎車電阻發(fā)熱時,電阻值將會隨溫度的上升而變高,制動轉矩亦隨之減少。剎車使用率ED%=制動時間/剎車周期=T1/T2*100%。

1) AEG Multiverter122/150-400變頻器在啟動時直流回路過壓跳閘
這臺變頻器并非每次啟動都會過壓跳閘。檢查時發(fā)現(xiàn)變頻器在上電但沒有合閘信號時,直流回路電壓即達360V,該型變頻器直流回路的正極串接1臺接觸器,在有合閘信號時經(jīng)過預充電過程后吸合,故懷疑預充電回路IGBT性能不良,斷開預充電回路IGBT,情況依舊。用萬用表檢查變頻器輸出端時其對地阻值很小,查至現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)電機接線盒被水淋濕,干燥處理后,變頻器工作正常。
由于電機接線盒被水淋濕,直流回路負極的對地漏電流經(jīng)接線盒及變頻器逆變器中的續(xù)流二極管給直流回路的電容充電,這種情況合閘通常理解應該為過流跳閘而實際為過壓跳閘。本人認為,啟動時變頻器輸出電壓和頻率是逐漸上升的,電機被水淋濕后,會造成輸出電流的變化率很高,從而引起直流回路過壓。
(2) 控制輥道電機的AEG Maxiverter-170/380變頻器出現(xiàn)速度反饋值大于速度設定值經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn):
a) 在軋鋼過程中不存在這種情況,當鋼離開輥道后,才出現(xiàn)這種情況;
b) 當速度反饋值大于速度設定值時,直流回路電壓為額定電壓的125%,超過115%的極限設定值;
c) 變頻器的進線電壓已超過上限;
在軋鋼過程中,該變頻器控制的輥道電機將升速,當鋼離開輥道后輥道電機速度降至原來的速度,因這臺變頻器未裝設制動裝置,減速時是通過電壓調(diào)節(jié)器限制制動電流以保持直流回路電壓不超過115%的極限設定值(缺省值),因進線電壓過高,直流回路電壓超過了設定的極限值,在減速時電壓調(diào)節(jié)器起作用,造成制動電流很小,電機轉速降不下來,而在軋鋼時,電網(wǎng)的負載加重,直流回路電壓低于115%的極限設定值,制動功能恢復正常。在當時無法降低電網(wǎng)電壓的情況下,將直流回路電壓極限設定值增至127% 后,變頻器工作正常。在停產(chǎn)檢修時,我們根據(jù)電網(wǎng)的情況改變了變壓器的檔位,使變頻器的進線電壓在允許的范圍內(nèi),此后變頻器工作正常。
(3) AEG Multiverter22/27-400變頻器上電后,操作面板上的液晶顯示屏顯示正常,但ready指示燈不亮,變頻器不能合閘
查看變頻器菜單中的故障記錄時未發(fā)現(xiàn)有故障,而對操作面板上各按鍵的操作在事件記錄中則有記錄。檢查變頻器內(nèi)A10主板、A22電源板上的LED 指示燈均正常,用試電筆測變頻器的進線電源,發(fā)現(xiàn)有一相顯示不正常,用萬用表測量三相結果為:Vab=390V,Vac=190V,Vbc=190V。經(jīng)檢查系進線端子排處接觸不良。
ready指示燈是變頻器內(nèi)各種狀態(tài)信息的綜合反映,當它不亮時可提示維護人員注意變頻器尚未就緒 。此時在進線電源不正常時變頻器的故障記錄中未能反映未就緒的原因,可能與電路的設計有關。
(4) 調(diào)試過程中西門子MIDIMASTER Vector(22kW)變頻器啟動后即過流跳閘
變頻器供貨方與被控設備的供貨方因溝通上的原因,在容量上不匹配(電機功率為30kW)。將變頻器的控制模式選為矢量控制,在輸入電機參數(shù)時,變頻器自動將電機的額定電流60A限定在45A,電機銘牌上無功率因數(shù)的大小,按變頻器手冊的要求,將其設定為0,在作自動辨識(P088=1)后啟動電機時,變頻器過流跳閘??紤]到匹配上的原因,將控制模式改為V/F控制,情況依舊。后檢查電機參數(shù)時,發(fā)現(xiàn)功率因數(shù)為1.1,將其改為0.85后,變頻器工作正常。
因容量不匹配,變頻器依據(jù)輸入的電機參數(shù)進行計算時會產(chǎn)生不正確的結果,在遇到這種情況而暫時無法解決匹配問題時,一定要在自動辨識后檢查是否存在不合適的參數(shù)。
(5) 西門子6SE70系列變頻器的PMU面板液晶顯示屏上顯示字母“E”
出現(xiàn)這種情況時,變頻器不能工作,按P鍵及重新停送電均無效,查操作手冊又無相關的介紹,在檢查外接DC24V電源時,發(fā)現(xiàn)電壓較低,解決后,變頻器工作正常。
變頻器操作手冊上的故障對策表中介紹的皆為較常見的故障,在出現(xiàn)未涉及的一些的代碼時應對變頻器作全面檢查。
(6) 西門子MM420/MM440變頻器的AOP面板僅能存儲一組參數(shù)
變頻器選型手冊中介紹AOP面板中能存儲10組參數(shù),但在用AOP面板作第二臺變頻器參數(shù)的備份時,顯“存儲容量不足”。解決辦法如下:
a) 在菜單中選擇“語言”項;
b) 在“語言”項中選擇一種不使用的語言;
c) 按Fn+Δ鍵選擇刪除,經(jīng)提示后按P鍵確認;
這樣,AOP面板就可存儲10組參數(shù)。造成這種現(xiàn)象的原因可能是設計時AOP面板中的內(nèi)存不夠。
(7) ABB ACS600變頻器在運行時直流回路過壓跳閘
變頻器配置有制動斬波器和制動電阻,但外方調(diào)試人員在調(diào)試時將電壓控制器選擇為ON而未使用制動斬波器和制動電阻。在直流回路過壓跳閘后將斬波器和制動電阻投入,結果跳閘更加頻繁。變頻器操作手冊上對直流回路過壓原因的解釋通常有2點:
a) 進線電壓過高;
b) 減速時間太短;
因該變頻器已投入運行2個月,且跳閘時進線電壓在允許的范圍之內(nèi),其它變頻器工作正常,結合以前處理變頻器故障時對直流回路過壓的認識,認為在使用電壓控制器調(diào)節(jié)回饋電流防止直流回路過壓的情況下,負載電流的變化率過大是引起過壓的一個重要原因,到現(xiàn)場查看被控設備時,發(fā)現(xiàn)有一塊物料卡在傳送帶的間隙中,清除后,變頻器工作正常。拆開變頻器外殼檢查,發(fā)現(xiàn)制動斬波器上設有三檔進線電壓選擇裝置(400V、500V、690V)以適應不同的進線電壓,其中短接環(huán)插在690V檔上,這樣就造成制動斬波器和制動電阻投入工作的門檻值過高而在進線電壓為400V的ACS600變頻器中未起作用,將短接環(huán)移至400V檔,通過減少減速時間試驗,制動斬波器和制動電阻工作正常。

 

MODBUS通訊協(xié)議是一種工業(yè)現(xiàn)場總線通訊協(xié)議,它定義的是一種設備控制器可以識別和使用的信息幀結構,獨立于物理層介質(zhì),可以承載于多種網(wǎng)絡類型中。MODBUS協(xié)議把通信參與者規(guī)定為“主站”(Master)和“從站”(Slave),數(shù)據(jù)和信息的通信遵從主/從模式,當它應用于標準MODBUS網(wǎng)絡時,信息被直接傳送。MODBUS總線網(wǎng)絡中的各個智能設備通過異步串行總線連接起來,只允許一個控制器作為主站,其余智能設備作為從站。采用命令/應答的通信方式,主站發(fā)出請求,從站應答請求并送回數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息,從站不能夠自己發(fā)送信息。MODBUS協(xié)議定義的各種信息幀格式,描述了主站控制器訪問從站設備的過程,規(guī)定從站怎樣做出應答響應,以及檢查和報告?zhèn)鬏斿e誤等。網(wǎng)絡中的每個從設備都必須分配給一個的地址,只有符合地址要求的從設備才會響應主設備發(fā)出的命令。

  由于MODBUS總線系統(tǒng)開發(fā)成本低,簡單易用,并且現(xiàn)在已有很多工控器、PLC、顯示屏等都具有MODBUS通信接口,所以它已經(jīng)成為一種*的通信標準。通過MODBUS總線,可以很方便地將不同廠商生產(chǎn)的控制設備連成工業(yè)網(wǎng)絡,進行集中監(jiān)控。

  MODBUS最初為PLC通信而設計,它通過24種總線命令實現(xiàn)PLC與外界的信息交換。這些總線命令對應的通信功能主要包括AI/AO、DI/DO的數(shù)據(jù)傳送。但不是很多MODBUS設備的控制只使用其中的幾條命令,對其余命令不做反應。

  1.MODBUS通信格式

  MODBUS協(xié)議定義了兩種傳輸模式,即RTU(Remote Terminal Unit)和ASCII。在RTU模式中,1字節(jié)的信息作為一個8位字符被發(fā)送,而在ASCII模式中則作為兩個ASCII字符被發(fā)送,如發(fā)送字符“20”時,采用RTU模式時為“00100000”,然而采用ASCII模式則成為“00110010”+“00110000”(ASCII字符的“2”和“0”)??梢姡l(fā)送同樣的數(shù)據(jù)時,RTU模式的效率大約為ASCII模式的兩倍。一般來說,數(shù)據(jù)量少而且主要是文本時采用ASCII;通信數(shù)據(jù)量大而且是二進制數(shù)值時,多采用RTU模式。

  主站一次可向一個或所有從站發(fā)送通信請求(或指令),主設備通過消息幀的地址域來選通從設備。主站發(fā)送的消息幀的內(nèi)容和順序為:從站地址、功能碼、數(shù)據(jù)域(數(shù)據(jù)起始地址、數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)內(nèi)容)、CRC校驗碼;從站應答的信息內(nèi)容和順序與主站信息幀基本相同。MODBUS除了定義通信功能碼之外,同時還定義了出錯碼,標志出錯信息。主站接收到錯誤碼后,根據(jù)錯誤的原因采取相應的措施。從站應答的數(shù)據(jù)內(nèi)容依據(jù)功能碼進行響應,例如功能代碼03要求讀取從站設備中保持寄存器的內(nèi)容。

  MODBUS部分功能碼

  2. CRC校驗的實現(xiàn)

  MODBUS通信的RTU模式中,規(guī)定信息幀的最后兩個字節(jié)用于傳遞CRC(Cyclic Redundancy Check,循環(huán)冗余校驗)碼。發(fā)送方將信息幀中地址域、功能碼、數(shù)據(jù)域的所有字節(jié)按規(guī)定的方式進行位移并進行XOR(異或)計算,即可得到2字節(jié)的CRC碼,并把包含CRC校驗碼的信息幀作為一連續(xù)的流進行傳輸。接收方在收到該信息幀時按同樣的方式進行計算,并將結果同收到的CRC碼的雙字節(jié)比較,如果*就認為通信正確,否則認為通信有誤,從站將發(fā)送CRC錯誤應答。

  RTU模式一般采用CRC-16冗余校驗方法,CRC-16的校驗碼為16位(2字節(jié)),其中低字節(jié)在前,高字節(jié)在后。實現(xiàn)CRC校驗有兩種方法:根據(jù)CRC校驗的定義公式進行計算,或者在程序中建立CRC校驗值表。在程序中使用前者更容易實現(xiàn),這里需要使用CRC生成多項式X16+X15+X2+1。該多項式對應的碼組系數(shù)為18005H(16進制),去除位,對應的16位余數(shù)為8005H,即為CRC-16常數(shù)。CRC-16校驗過程如下:將CRC寄存器的每一位預置為1;把該寄存器值與8bit的信息幀數(shù)據(jù)進行異或,結果存于該寄存器;對CRC寄存器從高到低進行移位,在位(MSB)的位置補零,而最低位(LSB,移位后已經(jīng)被移出CRC寄存器)如果為1,則把寄存器與CRC-16常數(shù)進行異或,否則如果LSB為零,則無需進行異或。重復上述的由高至低的移位8次,*個8bit數(shù)據(jù)處理完畢,用此時寄存器的值與下一個8bit數(shù)據(jù)異或并進行如前一樣的8次移位。所有的字符處理完成后CRC寄存器內(nèi)的值即為最終的CRC值。CRC添加到消息中時,先加入低字節(jié),然后高字節(jié)。

  3. 鏈路特征

  MODBUS標準的物理層可以采用RS-232串行通信方式,但在長距離通信中常采用RS-422或RS-485代替。在多點通信情況下只采用RS-485方式,所以RTU模式下的MODBUS系統(tǒng)采用屏蔽雙絞線,通信距離可達1000m。一條總線上最多可配置31個從站設備。傳輸線上的信息交換是半雙工的,即同時只能有一臺設備允許發(fā)送信息,主站在發(fā)送下一條指令之前等待從站回應,從而避免了線路的沖突。

  RTU模式的傳輸格式是1個數(shù)據(jù)位,2個停止位,沒有奇偶校驗位。通信數(shù)據(jù)安全由控制參數(shù)CRC-16碼保證。RTU接收設備依靠接收字符間經(jīng)過的時間判斷一幀的開始,如果經(jīng)過3個半的字符時間后仍然沒有新的字符或者沒有完成幀,接收設備就會放棄該幀,并設下一個字符為新一幀的開始。

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