1 引言
雖然變頻器廣泛應用于各行各業，但因其顯示面板簡單，且在對數據的處理、計算、保存等方面存在弱點，在一定程度上影響了變頻器在復雜控制系統中的應用。不過，通訊技術與變頻器相結合可以彌補這些缺點，可以利用plc與變頻器之間的通訊功能實現遠程控制，同時增強了變頻器對數據處理，故障報警等方面的功能。
本文以污水處理控制系統為例，介紹利用modbus通訊協議實現永宏plc控制3臺變頻器運行系統，使得電機轉速、方向、轉矩以及變頻器運行參數等控制變得十分容易和精確。先前的控制是采用3臺變頻器分別控制3臺牽引電機，其轉速給定是由操作面板上的操作電位器的旋轉給變頻器一個0～10v的電流信號，這種方式缺點是:
�。�1）各變頻器運行參數無法準確在運行中獲得;
2 相關系統構成及配置
系統采用臺灣永宏股份電機有限公司的fbs-60mct型plc作為主控制器;
tvf2000系列變頻器用于傳動控制;hitech pws3261觸摸屏用于人-機信息交換。相關系統構成框圖如圖1所示。在該系統中，plc的port 2和變頻器構成modbus總線，通過plc控制3臺變頻器完成系統控制需要，實現對變頻器的速度設定、運行狀態監控及參數交換等。
3 modbus通訊協議
modbus通訊協議，是一種串行的、非同步的主從通訊協議，網絡中只有一個設備能夠建立協議，其它的設備只能通過提供數據響應主機的查詢，或根據查詢做出相應的動作。modbus協議定義了主機查詢的格式，其包括:主從機的編址方法（或廣播），要求動作的功能代碼，傳輸數據和錯誤校驗等，或不能完成主機要求的動作，它將組織一個故障作為響應。modbus協議不需要特別的接口，典型的物理接口是rs-485。在modbus通訊網絡中，一般提供中ascii和rtu兩種通訊模式。
本控制系統中，永宏plc支持modbus協議，可以靈活運用ascii和rtu兩種通訊模式，tvf2000變頻器支持modbus中的rtu通訊模式。
4 系統實現
本控制系統主要以modbus通訊控制實現。因此，主控設備和受控設備必須都支持modbus協議，永宏plc提供了方便快捷的 modbus master表格，直觀易懂，如圖2所示。其中，第0，2，4項資料為分別寫入1#2#3#變頻器控制字和給定值1;第1，3，5項資料為讀取1#2#3#變頻器的狀態字。
時代tvf2000系列變頻器可通過串行rs-485總線與外部plc控制系統進行通訊，通訊協議為modbus的rtu形式，其控制命令和給定頻率全部來自modbus通訊，其rs-485總線結構如圖3所示。tvf2000變頻器的寄存器40001為控制字，寄存器40002為給定值1，寄存器40004為狀態字，寄存器40005為實際值。
其相關參數設置如下:
5005=2—modbus通訊;
tvf2000的菜單參數被一一映射為modbus協議的寄存器，modbus通訊對各寄存器的操作，即實現了對tvf2000中與寄存器對應的菜單參數的操作。對應的命令寄存器為40001，其中每一位控制的具體內容如表1所示。
對每一臺變頻器進行控制時,通過hitech觸摸屏給定起停信息,變頻器的位置信息如下:
第一步，40001=0000 0000 0000 0110b變頻器進入通訊控制就緒狀態;
同時，通過對存儲寄存器40004讀取，可獲得變頻器的運行狀態等信息,然后通過觸摸屏顯示界面，操作人員可以直觀地了解變頻器運行信息。40004的位址內容見表2。
5 程序設計
org m1924
6 結束語
利用modbus通過plc來控制多臺tvf2000變頻器的運行，從滿足生產設備各種不同場合和要求的需要。與原系統相比，在極大程度上提高了自動化程度，使控制變得簡單和精確;而與plc+d/a模塊這一傳統的控制模式相比,雖然同樣可以達到控制要求，但從經濟上考慮，我們一般無法接受昂貴的d/a模塊，在同時控制多臺變頻器時，將使變得系統十分龐大，不利于系統的維護;因而，采用modbus等總線結構來實現生產設備控制要求，是工業控制的一種趨勢。同時，隨著變頻技術與計算機通訊技術相結合，plc和變頻器的通訊控制將更加廣泛應用于工業控制中。本文筆者多次設計相關系統運用于污水處理系統，食品、藥品和化妝品等包裝系統中，自動化程度大大提高，系統運行故障率則大大減少，是值得推廣和應用的傳動控制系統。
參考文獻
[1] 永宏可編程控制器使用手冊i和使用手冊ii
