0601 【萬(wàn)泉河】?jī)?yōu)雅的80臺(tái)MODBUS通訊的變頻器例子

為什么是80？80是我做的一系列PLC編程的例子，前面做過(guò)80個(gè)雙聯(lián)開(kāi)關(guān)，80個(gè)模擬量的處理。現(xiàn)在把這個(gè)80系列繼續(xù)做下去，準(zhǔn)備控制80臺(tái)MODBUS通訊的變頻器。

有人會(huì)罵：胡鬧！MODBUS通訊怎么可能帶那么多站點(diǎn)！

沒(méi)錯(cuò)，一條RS485總線肯定帶不了這么多。所以我們打算使用MODBUS TCP轉(zhuǎn)MODBUS RTU的網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。一個(gè)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換出來(lái)一條485總線，可以帶10臺(tái)RTU（大約），那么8個(gè)網(wǎng)關(guān)就可以帶80臺(tái)了。當(dāng)然也可以直接買那種一臺(tái)網(wǎng)關(guān)帶8路485輸出的網(wǎng)關(guān)。

總之，就不在PLC上擴(kuò)展RS485口了，反正數(shù)量也不夠，價(jià)格也沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。所以，對(duì)PLC來(lái)說(shuō)，做的只是MODBUS TCP通訊，當(dāng)然原理和RTU是完全相同的。

都需要輪詢。即， 每條總線上根據(jù)其掛載的RTU的數(shù)量以及需要的讀寫數(shù)據(jù)區(qū)進(jìn)行循環(huán)讀取，而各條總線之間互相不干擾，各自循環(huán)。

很多品牌的變頻器原生支持MODBUS RTU通訊接口，所以這種通訊方案成本造價(jià)比較低廉，在工程項(xiàng)目中應(yīng)用比較廣泛。

我們這里控制的是ABB ACS系列的變頻器。演示了針對(duì)ABB變頻器所制作的專用的FB模塊。然而后續(xù)也會(huì)有插曲，比如實(shí)際施工時(shí)，因?yàn)楣?yīng)商原因或者采購(gòu)周期原因， 其中的個(gè)別幾臺(tái)ABB變頻器被替代成了DANFOSS變頻器，然而我們?nèi)绾尾皇芨蓴_，如何通過(guò)模塊化的手段，適應(yīng)了這種現(xiàn)場(chǎng)的變更，而沒(méi)有被折騰到崩潰。相信有一定工程經(jīng)驗(yàn)的同行都或多或少會(huì)有過(guò)這樣的經(jīng)歷。

實(shí)現(xiàn)的過(guò)程

按照我在宇宙觀的文章里的觀點(diǎn)， 在運(yùn)行邏輯固定的情況下，一個(gè)控制對(duì)象完全可以實(shí)現(xiàn)模塊化封裝。那么要控制一臺(tái)ABB變頻器，我們需要送給它的參數(shù)只有2個(gè):子網(wǎng)號(hào)和MODBUS站地址。

然后它就該能夠自動(dòng)完成數(shù)據(jù)的輪詢讀寫。而至于它的數(shù)據(jù)區(qū)的地址，需要的數(shù)據(jù)的數(shù)量，都在這個(gè)塊里面了。只需要根據(jù)產(chǎn)品說(shuō)明書的通訊部分，查閱后設(shè)計(jì)好這個(gè)FB塊即可。 外圍原本也不需要知道。

而至于485總線的通訊參數(shù)以及網(wǎng)關(guān)的IP地址等，都是在網(wǎng)關(guān)的相關(guān)參數(shù)部分實(shí)現(xiàn)，具體的設(shè)備對(duì)象是不需要每個(gè)都錄入的。

在完成通訊功能的基礎(chǔ)上， 控制的其他內(nèi)容， 按照行業(yè)特點(diǎn)和需求，比如有的行業(yè)習(xí)慣于用通訊只讀取狀態(tài)和電流頻率等數(shù)值，而對(duì)變頻器啟停控制仍然需要通過(guò)端子實(shí)現(xiàn)， 那么上述封裝還可以增加IO管腳，這里不再演示。

我這里講到的當(dāng)然不是暢想，而是已經(jīng)完成的歷史。

程序的具體調(diào)用情況：

程序中有屏蔽的部分，代表實(shí)際應(yīng)用中，如果有設(shè)備減少， 也只需要屏蔽相應(yīng)的調(diào)用，不再需要修改邏輯，數(shù)據(jù)區(qū)的排列，循環(huán)次數(shù)等等。全都不需要。需要的只是將調(diào)用這一行屏蔽。

而在聲明區(qū)

看到第5臺(tái)設(shè)備竟然詭異地變成了DANFOSS， 原因也是現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)改動(dòng)了變頻器的型號(hào)，那么我們也只需要簡(jiǎn)單修改調(diào)用的FB的數(shù)據(jù)類型。其他的都不需要再動(dòng)了。

當(dāng)然，為DANFOSS又設(shè)計(jì)了專用的FB塊。因?yàn)樗目刂谱郑瑺顟B(tài)字地址與ABB都不同，所以當(dāng)然需要專門再定制。

我曾經(jīng)寫過(guò)文章計(jì)劃將所完成的這套GML MODBUS庫(kù)的方法推廣到西門子之外的其它品牌的PLC。然而響應(yīng)者寥寥。可想而知我還是走的太超前了，同行們還都停留在原有的每個(gè)項(xiàng)目都去做程序做輪詢，通過(guò)讀取數(shù)據(jù)到一個(gè)大的數(shù)據(jù)塊，然后控制邏輯中使用的模式。也是我自己曾經(jīng)所采取的方式。

現(xiàn)在計(jì)劃逐步放開(kāi)分享這部分的程序源代碼。包括所有品牌型號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)化的學(xué)員，以及用量大于等于3臺(tái)的WANQ的用戶都可以免費(fèi)得到。看到文章后可以私下向我索要。各位得到后在此基礎(chǔ)上再發(fā)展研發(fā)的其它產(chǎn)品的模塊，請(qǐng)務(wù)必再回饋我一份。完整的內(nèi)容應(yīng)當(dāng)是一個(gè)FB以及這個(gè)通訊單元的應(yīng)用說(shuō)明書。

程序是V17下做的。原本是庫(kù)函數(shù)在更低的環(huán)境下做的，調(diào)試也完全沒(méi)有問(wèn)題。只不過(guò)我現(xiàn)在電腦上只有V17，所以就用V17演示了。你如果要在低版本下實(shí)現(xiàn)，需要逐個(gè)塊的內(nèi)容逐個(gè)復(fù)制遷移到低版本中。大部分程序塊是用SCL寫的， 應(yīng)該還算方便。

西門子之外的其它品牌的標(biāo)準(zhǔn)化的學(xué)員，你也只能得到V17的這個(gè)程序版本參考后可以在其它品牌中實(shí)現(xiàn)。那些品牌的MODBUS通訊我都沒(méi)做過(guò)，所以我自己做不了。這些方面的拓展，有勞各位了。SMART 200的GML庫(kù)函數(shù)我做過(guò)了，但控制對(duì)象不是變頻器，這部分的學(xué)員可以私信我獲取，但你需要做個(gè)ABB或者其它品牌的變頻器的應(yīng)用回饋我。

除此之外，如果有人要移植到其他品牌中，做的過(guò)程中可以咨詢我，我可以給予一些幫助。

而對(duì)于用戶之外的更多的同行，如果對(duì)這個(gè)框架結(jié)構(gòu)感興趣，可以分享一個(gè)刪減版，我會(huì)把MODBUS 通訊部分的功能塊刪除后再打包后分享。獲取方式我會(huì)分享到80系列的QQ群文件中，2個(gè)群都已經(jīng)滿員，然而游客也可以直接下載群文件，所以不會(huì)再擴(kuò)展新群。群號(hào)到歷史文章中得到。或者微信私信我獲取。

雖然這個(gè)分享是有刪減的， 但仍然是有價(jià)值的，刪除的只是MODBUS通訊部分的6個(gè)功能塊而已。而其他的模塊化的封裝，包括ABB變頻器， DANFOSS變頻器的控制塊，以及我以前提到過(guò)的中央報(bào)警指示燈HA2的塊，想了想也都保留在里面了，有愛(ài)好學(xué)習(xí)的可以參考。

咱們行業(yè)的習(xí)慣，大家還是更習(xí)慣自己的功能塊自己用，用著放心。所以大家可以在參考我提出的思想的基礎(chǔ)上自己補(bǔ)齊并調(diào)試實(shí)現(xiàn)。

RS485網(wǎng)絡(luò)中不同子網(wǎng)的MODBUS站號(hào)是可以有重復(fù)的，當(dāng)然也可以不重復(fù)。 這些都是隨現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試人員而定，只需要對(duì)應(yīng)正確就可以。

另外，同一個(gè)子網(wǎng)上，也有可能不僅僅掛變頻器，還會(huì)掛其他的儀表等設(shè)備，只需要在一個(gè)子網(wǎng)內(nèi)不與現(xiàn)有設(shè)備的MODBUS站號(hào)沖突即可。但在程序的編寫方面，則是在另外的環(huán)節(jié)，比如我有可能再寫一個(gè)80臺(tái)電能表的例子。然而與變頻器毫無(wú)關(guān)系。即便同處一個(gè)485網(wǎng)絡(luò)，也不需要再去協(xié)調(diào)輪詢周期。

即， 那些把循環(huán)指令當(dāng)核心算法的同行們可以知道了，循環(huán)只是在通訊邏輯內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的，不需要時(shí)刻掛在腦門上。

審核編輯：湯梓紅