1  引言
      在傳統(tǒng)的plc——變頻控制集成系統(tǒng)中，變頻器的啟動/停止與故障監(jiān)控由plc通過開關(guān)量實現(xiàn)端對端控制。變頻器頻率是由plc通過模擬量輸出端口輸出0～5（10）v或4～20ma信號控制，需要plc配置昂貴的模擬量輸出端口模塊。變頻器出現(xiàn)故障時由plc讀取變頻器的故障報警觸點，對具體故障原因并不清楚，需查詢變頻器報警信息后再閱讀變頻器說明書才知道。隨著交流變頻控制系統(tǒng)及通訊技術(shù)的發(fā)展，可以利用plc及變頻器的串行通訊的方式來實現(xiàn)plc對變頻器的控制。

2  變頻器的選型
      danfoss vlt系列變頻調(diào)速器提供串行通訊技術(shù)的支持。它所支持的串行通訊技術(shù)包括標準rs-485、profidrive、lonworks在內(nèi)的多種現(xiàn)場總線方式。其中，rs-485通訊方式為用戶提供了無需附加任何費用的、最為廉價實用的串行通訊方式。只需按照danfoss vlt變頻器規(guī)定的通訊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、控制字和狀態(tài)字格式發(fā)送數(shù)據(jù)即可實現(xiàn)與vlt變頻的通訊。vlt為用戶提供了兩種控制字和狀態(tài)字格式標準:即danfoss標準的danfoss fc協(xié)議和profibus標準的profidrive協(xié)議。其中fc協(xié)議為用戶提供了更多的與vlt有關(guān)的控制信息和狀態(tài)信息。本項目中選用danfoss fc協(xié)議。

3  plc的選型
      西門子工控產(chǎn)品在工控領(lǐng)域應用市場中有較高的占有率。s7-200系列是西門子simatic plc家族中的小規(guī)模plc成員，自由通訊口方式是s7-200 plc的一個特色的功能，它使s7-200 plc可以由用戶自己定義通訊協(xié)議。利于自由通訊口方式，在本系統(tǒng)中plc可以與變頻器和方便連接。plc通過自由通訊口方式與變頻器通訊，控制變頻器的運行，讀取變頻器自身的電壓、電流、功率、頻率和過壓、過流、過負荷等全部報警信息等參數(shù)，這比通過外部端口控制變頻器的運行具有較高的可靠性，節(jié)省了plc寶貴的i/o端口，又獲的了大量變頻器的信息。在本例中，作者將按照danfoss fc協(xié)議來對s7-200的自由口進行編程。

4  vlt串行通訊
4.1  vlt通訊原理
      vlt變頻器的串行通訊為異步半雙工的方式，使用字節(jié)奇偶校驗和塊傳送異或校驗方法。每個變頻器都配備有一個標準的rs-485通訊端口，使協(xié)議可以通過rs-485電氣接口來進行傳輸。plc為主機，變頻器為從機，系統(tǒng)電碼的傳輸由主機控制，主機不斷發(fā)出某個地址的電碼給從機，等待從機的響應。主機最多能帶31個從機，在有中繼器的情況下，可以增加到126個從機，也就是從機的地址最多可以設定到126。通訊時，每一個字節(jié)從一個起始位開始實行傳送，然后再傳遞8個數(shù)據(jù)位，相應地組成一個字節(jié)，每個字節(jié)由一個奇偶校驗位來驗證傳送的正確性，然后由一個終止位結(jié)束。這樣一個字節(jié)共由11個位組成。
4.2  vlt電碼結(jié)構(gòu)
      每個電碼由一個起始字節(jié)（stx）開始，這個起始字節(jié)為stx=02h。隨后緊跟一個表示電碼長度（lge）的字節(jié)和表示變頻器地址的字節(jié)（adr）。然后是一些數(shù)據(jù)字節(jié)（隨電碼類型而變）。整個電碼由一個數(shù)據(jù)控制字節(jié)（bcc）來結(jié)束。結(jié)構(gòu)如附表。

附表   vlt電碼結(jié)構(gòu)

在上述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中:
（1） pke占用兩個字節(jié)，包括參數(shù)命令類型和參數(shù)數(shù)目;
（2） ind為索引，也占用兩個字節(jié)，索引字節(jié)用于表明它是一個讀命令還是寫命令。在讀命令中必須具有0400h的格式，在寫命令中必須具有0500h的格式;
（3） pwe為參數(shù)值塊。占用四個字節(jié)，分為高字（pwe h）和低字（pwe l）�！氨热缰鳈C要改變當前的變頻器參數(shù)，新的參數(shù)就應寫在參數(shù)pwe中發(fā)送給變頻器;”
（4） pcd為過程塊，占用4個字節(jié)。它有兩種狀態(tài)，當主機發(fā)給從機時，pcd1為控制字，pcd2為參考值;當從機發(fā)給主機時，pcd1為狀態(tài)字，pcd2為當前的輸出頻率;
（5） bcc為數(shù)據(jù)控制字節(jié)。由它來對接收到的命令進行檢驗正確與否。它的初始值為0，然后對該字節(jié)以前的所有字節(jié)進行異或。

5  plc編程示例
5.1  變頻器初始化子程序
      plc在第一次掃描時執(zhí)行初始化子程序，對端口及rcv指令進行初始化。為了增加程序的可靠性，在初始化完成后，如果檢測到端口空閑時則運行rcv指令使端口處于接受狀態(tài)。初始化子程序如下:
        network 1  // 網(wǎng)絡標題          
        檢測端口空閑可編在主程序中
        // 設定端口屬性
        ld  sm0.0
        movb  73, smb30
        network 2
        // 接收信息狀態(tài)
      &nb