使用通信协议宏实现PLC对变频器的监控
1引言在啤酒的酿造过程中，糖化醪与糊化醪的制取是非常重要工序，直接关系到啤酒的质量与产量。某啤酒厂的糖化与糊化设备是20世纪80年代的产品，自动化水平较低，麦芽粉碎机与大米粉碎机的粉碎辊电动机，糖化锅与糊化锅的搅拌器电动机都没有调速功能。为了满足生产工艺的要求进行技术改造，各个电动机都使用变频器调速。控制器选用OMRON的PLC，PLC与变频器分别安装在两个相距较远的控制室内。PLC使用通信协议宏功能与多台变频器通信，控制它们的运行。2系统组成系统组成如图1所示，上位计算机运行组态软件，与OMRON的C200HE-CPU42型PLC通信，实时监控系统的运行。PLC的CPU单元安装C200HW-COM06-V1通信板，支持通信协议宏功能。6台不同功率的OMRON3G3MV通用变频器，分别驱动麦芽粉碎辊、大米粉碎辊、两台醪液输送泵、糖化锅和糊化锅搅拌器电动机。3G3MV变频器支持MODBUS通信协议，可与PLC进行RS-422A/485串行通信。PLC为主站，变频器为从站，PLC与变频器之间采用RS-485总线连接。
3MODBUS通信协议MODBUS是应用于控制设备的一种通用串行通信协议，规定了一个控制设备能够识别的信息结构。有了它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业网络，进行集中监控。MODBUS通信使用主从技术，即主设备首先发出命令，从设备根据主设备提供的命令做出响应。从站不能主动发送数据，只有主站发出命令时，从站才能给出响应。主站可以向某一个从站发出命令，也可以向所有从站广播信息。从站只响应单独发给它的命令信息，而不响应广播信息。协议规定每个从站都需要设置其设备地址，识别主站发来的信息。3G3MV变频器的MODBUS协议的信息帧结构如下所示。（1）从站地址。变频器地址00～31，如果设定为00，则为广播发送，变频器不给响应。（2）命令代码。命令代码有3种：
OMRON PLC 基本指令
功能指令又称专用指令，CPM1A系列PLC提供的功能指令主要用来实现程序控制，数据处理和算术运算等。这类指令在简易编程器上一般没有对应的指令键，只是为每个指令规定了一个功能代码，用两位数字表示。在输入这类指令时先按下“FUN”键，再按下相应的代码。下面将介绍部分常用的功能指令。
1．空操作指令NOP（0 0）
本指令不作任何的逻辑操作，故称空操作，也不使用继电器，无须操作数。该指令应用在程序中留出一个地址，以便调试程序时插入指令，还可用于微调扫描时间。
2．结束指令END（01）
本指令单独使用，无须操作数，是程序的最后一条指令，表示程序到此结束。PLC在执行用户程序时，当执行到END指令时就停止执行程序阶段，转入执行输出刷新阶段。如果程序中遗漏END指令，编程器执行时则会显示出错信号：“NO
END INSET”：当加上END指令后，PLC才能正常运行。本指令也可用来分段调试程序。
3．互锁指令IL（02）和互锁清除指令ILC（0 3）
这两条指令不带操作数，IL指令为互锁条件，形成分支电路，即新母线以便与LD指令连用，表示互锁程序段的开始；ILC指令表示互锁程序段结束。
互锁指令IL和互锁清除指令ILC用来在梯形图的分支处形成新的母线，使某一部分梯形图受到某些条件的控制。IL和ILC指令应当成对配合使用，否则出错。IL/ILC指令的功能是：如果控制IL的条件成立（即ON），则执行互锁指令。若控制IL的条件不成立（即OFF），则IL与ILC之间的互锁程序段不执行，即位于IL/ILC之间的所有继电器均为OFF，此时所有定时器将复位，但所有的计数器，移位寄存器及保持继电器均保持当前值。
4．跳转开始指令JMP（0 4）和跳转结束指令JME（0 5）
这两条指令不带操作数，JMP指令表示程序转移的开始，JME指令表示程序转移的结束。
JMP/JME指令组用于控制程序分支。当JMP条件为OFF时，程序转去执行JME后面的第一条指令；当JMP的条件为ON，则整个梯形图按顺序执行，如同JMP/JME指令不存在一样。
§4-1 概述
§4-2 基本指令
§4-3 联锁/联锁解除指令
§4-4 暂存继电器
§4-5 跳转
§4-6 定时器/计数器指令
§4-7 KEEP指令
§4-8 微分指令
§4-9 数据移位指令第四章OMRON C200H PLC指令系统
下页第四章OMRON PLC指令系统(续)
上页§4-10 数据传送指令
§4-11 数据比较指令
§4-12 数制转换指令
§4-13 BCD运算指令
§4-14 二迚制运算指令
§4-15 逻辑运算指令
§4-16 子程序4-1 概述
C200H PLC具有丰富的指令集，既可实现复杂控
制操作，且易于编程。按功能可将指令分为两大类；
基本指令和特殊功能指令。其中基本指令是指直接对
输入输出点迚行简单操作的指令，包括输入、输出和
逻辑“与”、“或”、“非”等。特殊功能指令是指
迚行数据处理、运算和程序控制等操作的指令，包括
定时器与计数器指令、数据移位指令、数据传送指令、
数据比较指令、算术运算指令、数制转换指令、逻辑
运算指令、程序分支与转移指令、子程序与中断控制
指令、步迚指令以及一些系统操作指令等。Ho me继续微分指令
微分指令的应用是C200H PLC指令系统的一大特点，
微分指令只是在执行条件满足后第一次扫描时才执行，
而且只执行这一次；若执行条件解除后再次满足，则再
执行一次。
微分指令有专门对输出点操作的专用指令，也有许
多特殊功能指令具有微分特性，即在特殊功能指令的助
记符前标上＠符号侧该指令变为微分指令。微分指令
继续指令的操作数和标志
指令是程序的最小单位，由助记符和操作数组
成，助记符标志着CPU执行此指令所要完成的功能；而
操作数则指出了CPU操作的对象。C200H PLC指令系统
的操作数是通道号和继电器号，此外，还可以对DM区
迚行间接寻址，也可以对立即数迚行操作。
指令执行可能影响的系统标志有
ER：错误标志GR：大于标志
CY：迚位标志LE：小于标志
EQ：相等标志返回Ho me4-2 基本指令
LD、OUT、AND、OR、NOT和END这6条指令对几乎
CJ系列内置I/O
CJ1M CPU22/CPU23 CPU单元
操作手册2002年11月注意:
OMRON产品是为合格的操作人员按照正常步骤使用并只为本手册中所叙述的目的而制造的。
下列约定是用来指出本手册中的注意事项，并对其进行分类。始终注意它们所规定的情况。不注意这些注意事项能导致对人体的伤害或危及财产。
! 指出一个急迫的危险情况，如不避免之，它会导致死亡或严重伤害。
! 指出一个潜在的危险情况，如不避免之，它能导致死亡或严重伤害。
! 指出一个潜在的危险情况，如不避免之，它可能导致轻度的或中度的伤害，或财产损失。
OMRON产品附注
所有OMRON产品在本手册中都以大写字母表示。当字“单元”表示 OMRON产品时，它也以大写字
母表示，不管它是否以产品的正式名称出现。
缩写“Ch”，它出现在某些显示中和某些OMRON产品上，往往表示“字”，在这个意义上在文件中
缩写为“Wd”。
缩写“PLC”表示可编程序控制器。但是，在有些编程设备的显示中用“ PC”来表示可编程序控制器。
直观标题
列在本手册左侧的下列标题是帮助读者确定各种不同类形的资料。
注指出对有效而方便地运用产品特别重要的资料。
1,2,3...1.指出一种或另一种的列举说明，如步骤，检查表，等。
OMRON, 2002
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