Wszystkie falowniki Delta Electronics posiadają wbudowany port komunikacyjny Modbus. W niniejszym artykule przedstawiono sposób okablowania i konfigurację komunikacji Modbus na przykładzie falownika serii C2000.

Falownik C2000 posiada jeden port komunikacyjny Modbus. Z tego portu wyprowadzono trzy porty fizyczne Modbus RS-485. Dzięki temu wygodniej można podpiąć falownik szeregowo do magistrali Modbus. Złącza Modbus są opisane SG+, SG-, SGND.

Pierwszy port ma postać złącz śrubowych. Na rys. poniżej złącza Modbus znajdują się na dole, po prawej stronie.

Dwa kolejne porty Modbus są portami RJ-45. Do komunikacji są wykorzystywane piny 4 (SG-), 5 (SG+). Piny 3 i 6 należy podłączyć do SGND. Porty Modbus znajdują się na prawo od złącz śrubowych opisanych powyżej.

Uwaga!

Podczas podłączania kabli do złącz RJ-45 należy pamiętać, że część falowników ma zabudowane porty komunikacyjne CANOpen. Podłączenie sieci Modbus do portu CANOpen nie pozwoli na nawiązanie komunikacji. Na zdjęciu poniżej zaznaczono porty CANOpen i Modbus.

Parametry komunikacji Modbus są ustawiane w grupie 9 parametrów. W poniższej tabeli przedstawiono podstawowe parametry.

Z powyższej tabeli wynika, że parametr 09-00 jest adresem falownika, natomiast adres wbudowanego PLC można ustawić w parametrze 09-35. Należy pamiętać, że adresy wszystkich urządzeń w sieci Modbus muszą być unikalne.

Przykład 1. Ustawienie protokołu Modbus ASCII 7, N, 2 i prędkości transmisji 9600 bps wymaga ustawienia parametrów:

• 09-01 = 9.6
• 09-04 = 1

Przykład 2. Aby falownik po 3 sekundach od utraty komunikacji hamował wybiegiem i zgłaszał alarm należy ustawić parametry:

• 09-02 = 3
• 09-03 = 3.0

Wszystkie parametry falownika są dostępne dla protokołu Modbus. Adres Modbus parametru składa się z numeru grupy i numeru parametru. Adres w zapisie heksadecymalnym ma postać:

GGnn, gdzie GG – numer grupy, nn – numer parametru

Przykłady:

• Parametr 04-01 ma adres 0x0401,
• Parametr 10-23 ma adres 0x0A17.

W poniższej tabeli przedstawiono słowa sterujące i statusy pracy, które również są dostępne poprzez Modbus.

Aby sterować pracą falownika przez komunikację Modbus, należy ustawić następujące parametry:

• 00-20 = 1 zadawanie częstotliwości w trybie AUTO przez RS-485,
• 00-21 = 2 sterowanie pracą w trybie AUTO przez RS-485.

Słowa sterujące

W poniższej tabeli podano wszystkie słowa sterujące

W poniższej tabeli przedstawiono podstawowe słowa statusu. Opis pozostałych znajduje się w instrukcji.

Opublikowano: 9 stycznia 2018

Niektóre aplikacje wymagają by przy jak najmniejszej ilości okablowania wykorzystywać funkcje wyzwalane przez wejścia cyfrowe urządzenia. W takim przypadku można skorzystać z opcji wyzwalania danych wejść cyfrowych po komunikacji. Sposób ten pozwala na zaoszczędzenie wyjść cyfrowych urządzenia sterującego oraz ogranicza ilość niezbędnego okablowania do minimum.

W pierwszej kolejności należy zmienić status danego wejścia MI. Domyślnie każde z wejść jest typu zewnętrznego (External) zaś w parametrze falownika 4.27 istnieje możliwość zmiany typu na wewnętrzny (Internal). Zmieniając typ wejścia na INTERNAL możliwa jest zmiana stanu wejścia po komunikacji, za pomocą wewnętrznego PLC, a także z klawiatury panelu cyfrowego. Aby zmienić status danego wejścia w parametrze 4.27 należy wpisać decymalną wartość zgodną z poniższym schematem:

Przykładowo, aby zmienić status wejść MI5 oraz MI6 na INTERNAL do parametru 4.27 wpisujemy wartość 2^4 + 2^5=16+32=48.

Zmianę stanu wejścia typu INTERNAL możemy realizować przez zmianę parametru 4.28. Wpisując odpowiednią wartość (rysunek poniżej) zmieniamy stan danego wejścia.

Przykładowo, by zmienić stan wejść MI5 i MI6 na ON do parametru 4.28 wpisujemy wartość 2^4 + 2^5=16+32=48. Dodatkowo zmiana tego parametru (czyli zmiana stanu wejść cyfrowych) jest możliwa podczas pracy falownika.

Wymianę danych PLC z falownikiem przez Modbus realizujemy w oprogramowaniu ISPSoft wykorzystując bloczek MODRW.

Parametry funkcji uzupełniamy w następujący sposób:

S1 – adres urządzenia z którym chcemy się połączyć
S2 – kod funkcji modbus: 6- zapis jednego słowa
S3 – modbusowy adres rejestru, w który chcemy wpisać daną
S – rejestr przechowujący dane które chcemy wpisać do urządzenia
n – ilość rejestrów które chcemy zapisać korzystając z instrukcji MODRW

Aby zmieniać stan danego wejścia należy wpisywać odpowiednie wartości do parametru falownika 4.28. Aby uzyskać odpowiadający adres modbusowy należy obie części adresu parametru zamienić na system szesnastkowy.

Do danego wejścia cyfrowego można przypisać jedną z dostępnych funkcji. Przypisanie funkcji odbywa się poprzez wpisanie numeru odpowiadającego danej funkcji do parametrów 04.05~04.08, które definiują wejścia MI3~MI6.

Spis dostępnych funkcji umieszczono w tabeli poniżej:

Nr – Opis funkcji
0 – Brak funkcji
1 – Wybór prędkości predefiniowanej 1
2 – Wybór prędkości predefiniowanej 2
3 – Wybór prędkości predefiniowanej 3
4 – Wybór prędkości predefiniowanej 4
5 – Reset zewnętrzny
6 – Blokada przyspieszania/hamowania
7 – Wybór czasu przyspieszania/hamowania
8 – Ruch w trybie JOG
9 – Zewnętrzna blokada napędu
10 – Zwiększanie częstotliwości zadanej
11 – Zmniejszanie częstotliwości zadanej
12 – Wyzwalanie wewnętrznego licznika
13 – Resetowanie wewnętrznego licznika
14 – Wywołanie błędu awarii zewnętrznej EF
15 – Wyłączenie regulatora PID
16 – Wyjście Shutoff Stop
17 – Blokada zmiany parametrów
18 – Wybór źródła komend sterujących –wejścia wielofunkcyjne
19 – Wybór źródła komend sterujących – panel cyfrowy
20 – Wybór źródła komend sterujących – interfejs komunikacyjny
21 – Zmiana kierunku obrotów FWD/REV
22 – Wybór drugiego źródła komendy częstotliwości

Dzięki sterowaniu wejściami przez komunikację, możemy wyzwalać wybraną funkcję bez fizycznego podpięcia do wejścia cyfrowego. Wszystkie niezbędne informacje, dokładny opis wykorzystanych parametrów oraz funkcji znajdują się w instrukcji obsługi falownika VFD-E.

Opublikowano: 10 października 2016

Wszystkie sterowniki Delta serii DVP (SLIM) mają wbudowane porty komunikacyjne, dzięki którym mogą wymieniać dane z innymi urządzeniami, korzystając z protokołu Modbus.

Gdy sterownik odpytuje urządzenia w sieci (jest Masterem sieci Modbus), jest odpowiedzialny za tworzenie ramek Modbus. W przypadku komunikacji szeregowej Modbus ASCII/RTU do tworzenia ramek należy użyć instrukcji MODRW.

Funkcja MODRW przyjmuje następujące parametry:

• S1 – adres urządzenia, z którym będzie nawiązana komunikacja (Slave) 1~254;
• S2 – kod funkcji MODBUS;
• S3 – adres Modbus danych Slave’a odczytywanych lub zapisywanych;
• S – bufor danych, rejestr, z którego zostaną  zostaną zapisane/odczytane dane. W przypadku odczytu rejestrów z wykorzystaniem portu COM2 wartości w formie dziesiętnej zostaną zapisane w rejestrach D1296~D1311;
• n – liczba rejestrów, które chcemy zapisać korzystając z instrukcji MODRW.

Znaczenie poszczególnych parametrów może się zmienić w zależności od użytej funkcji Modbus. Poniżej szczegółowo opisano każdą obsługiwaną funkcję. Do najczęściej używanych funkcji należy odczyt wielu rejestrów K3 (H03) i zapis wielu rejestrów K16 (H10).

Dane wprowadzone w bloku MODRW zostaną wysłane lub odczytane ze Slave’a po załączeniu flagi żądania wysłania:

• dla COM 1 – M1312,
• dla COM 2 – M1122,
• dla COM 3 – M1316.

Powyższe flagi zresetują się automatycznie po zakończeniu transmisji.

Po poprawnym zakończeniu odbierania danych zostanie załączona flaga ukończenia odbierania danych:

• dla COM 1 – M1314,
• dla COM 2 – M1123,
• dla COM 3 – M1318.

Dla COM2 można także zastosować flagę M1127, która informuje o zakończeniu wysyłania i odbierania poprzez port RS485.

Błąd komunikacji spowoduje załączenie flag:

• dla COM 1 – M1315,
• dla COM 2:
  • M1129 – time out,
  • M1140 – błąd odbioru danych dla funkcji MODRD/MODWR/MODRW,
  • M1141 – błąd parametru instrukcji MODRD/MODWR/MODRW,
  • D1130 – kod błędu,
• dla COM 3 – M1319.

Funkcja MODBUS K1(H01) odczytuje wyjścia bitowe. Odczyt wyjść bitowych jest możliwy w przypadku sterowników SS2 V3.24, SA2/SX2 V2.82 oraz SE V1.64.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 1: funkcja odczytu wyjść bitowych;
S3 – odczytywany adres Modbus, np. 16#0800, odpowiada fladze M0 w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7000;
n – ilość odczytywanych wyjść. Ilość odczytywanych bitów została ograniczona do 64.

Funkcja MODBUS K2(H02) odczytuje wejścia bitowe.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 2: funkcja odczytu wejść bitowych;
S3 – odczytywany adres Modbus, np. 16#0800, odpowiada fladze M0 w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7010;
n – ilość odczytywanych wejść. Ilość odczytywanych bitów została ograniczona do 64.

Funkcja MODBUS K3 (H03) odczytuje wiele rejestrów.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 3: funkcja odczytu wielu rejestrów;
S3 – odczytywany adres Modbus, np. 16#1000, odczyt rejestrów od D0 w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7020;
n – ilość rejestrów odczytywanych. Ilość odczytywanych rejestrów została ograniczona, ograniczenia zostały podane w tabeli na końcu.

Funkcja MODBUS K4 (H04) odczytuje wiele rejestrów wejściowych. Odczyt jest możliwy w przypadku sterowników SS2 V2.4, SA2/SX2 V2.0 oraz SE V1.0.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 4: funkcja odczytu wielu rejestrów;
S3 – odczytywany adres Modbus 3xxxxx;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7030;
n – ilość odczytywanych rejestrów. Ilość odczytywanych rejestrów wejściowych została ograniczona, ograniczenia zostały podane w tabeli na końcu.

Funkcja MODBUS K5 (H05) zapisuje pojedynczy bit.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 5: funkcja zapisu jednego bitu;
S3 – zapisywany adres Modbus, np. 16#0900, odpowiada fladze M256, w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7040;
n – stan bitu: 0 lub 1. Do zmiany wartości można wykorzystać rejestr, np. D2000.

Funkcja MODBUS K6 (H06) zapisuje pojedynczy rejestr.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 6: funkcja zapisu jednego rejestru;
S3 – zapisywany adres Modbus, np. 16#1100 odpowiada rejestrowi D256 w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7041;
n – stała wartość 1.

Funkcja MODBUS K15 (H0F) zapisuje wiele bitów.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 15: funkcja zapisu wielu bitów;
S3 – zapisywany adres Modbus, np. 16#0A00, zapis flag od M512 w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7048;
n – ilość zapisywanych bitów. Ilość zapisywanych bitów została ograniczona do 64.

Funkcja MODBUS K16 (H10) zapisuje wiele rejestrów.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 16: funkcja zapis wielu rejestrów;
S3 – zapisywany adres Modbus, np. 16#1200 odpowiada rejestrowi D512 w sterownikach PLC DELTA;
S – rejestr przechowujący dane, np. D7058;
n – ilość zapisywanych rejestrów. Ilość zapisywanych rejestrów została ograniczona. Ograniczenia zostały podane w tabeli na końcu.

Funkcja MODBUS K23 (H17) odczytuje i zapisuje wiele rejestrów, łącząc działanie funkcji K4 (H04) i K16 (H10). Odczyt/zapis wielu rejestrów jest możliwy dla sterowników SS2 V3.0, SA2 V2.6 oraz SX2 V2.4.

Parametry MODRW:
S1 – adres urządzenia;
S2 – 23: funkcja odczytu/zapisu;
S3 – dwa rejestry z adresem Modbus, np. S3 – adres odczytu, S3+1 – adres zapisu;
S – dwa rejestry indeksujące bufor danych, np. S – numer rejestru, do którego zostaną odczytane dane, S+1 – numer rejestru, z którego należy pobrać dane do zapisu w Slave’ie;
n – dwa rejestry z liczbą rejestrów, np. n – liczba odczytywanych, n+1 – liczba zapisywanych. Ilość odczytywanych/zapisywanych rejestrów jest ograniczona do 16.

Poniżej przedstawiono przykład konfiguracji funkcji:

1. adres Modbus odczytu, np. 16#1000 w rejestrze D7080;
2. numer rejestru przechowującego odczytane dane, np. 7020 w D7082. Dane odczytane zostaną przeniesione do D7020;
3. liczba odczytywanych rejestrów, np. 8 w D7084;
4. adres Modbus zapisu, np. 16#1200 w rejestrze D7081;
5. numer rejestru przechowującego dane zapisywane przez funkcję, np. 7058 w D7083. Zostaną zapisane dane z rejestru D7058;
6. liczba zapisywanych rejestrów, np. 7

Poniżej przedstawiony jest opis programu do wymiany komunikacji Modbus na przykładzie COM2 z falownikiem

Najważniejsze networki w programie:

1. Network 1 – ustawienie portu RS485

W tym networku odbywa się definicja ramki komunikacyjnej oraz prędkości komunikacji na porcie komunikacyjnym COM2

W tym networku można zmienić:

a) time-out wpisując wartość do rejestru D1120, domyślnie wynosi on 50 ms,

b) prędkość i ramkę komunikacji – wartość jest kodowana w zapisie heksadecymalnym, aby ją zmienić należy wpisać wartość wyliczoną przez pomocniczy konwerter zaszyty w środowisku ISPSoft: Help -> Auxiliary Edition -> Protocol <-> Settting Code

c) tryb ASCII/RTU – jeśli flaga M1143 jest zresetowana to wybrany jest tryb ASCII, jeśli flaga ta jest zasetowana to wybrany jest tryb RTU

2. Network 7 – zapis jednego rejestru

W tym networku następuje zapis do falownika o adresie 2 przy użyciu funkcji Modbus K6 do rejestru 2001H komendy częstotliwości z zmiennej Fal2_zadana_czestot.

Jeśli istnieje potrzeba zapisu rejestru do kolejnego urządzenia slave, należy skopiować ten network i w skopiowanym networku zwiększyć wartość w instrukcji porównania o jeden oraz adres urządzenia slave w S1. Dokładny opis instrukcji MODRW znajduje się w poprzednim rozdziale.

3. Network 8 – odczyt wielu rejestrów

W tym networku następuje odczyt z falownika o adresie 2 funkcją Modbus K3 z rejestrów 2103H i 2104H aktualnej częstotliwości i aktualnego prądu w zmiennych Fal2_aktualna_czestot i Fal2_aktualny_prad.

Jeśli istnieje potrzeba odczytu rejestrów z kolejnego urządzenia slave, należy skopiować ten network i w skopiowanym networku zwiększyć wartość w instrukcji porównania o jeden oraz adres urządzenia slave w S1. Dokładny opis instrukcji MODRW znajduje się w poprzednim rozdziale. W przypadku COM2 odczytywane dane trafiają do bufora zaczynającego się od rejestru D1296, więc jeśli jest potrzeba czytania większej ilości danych należy dodać bloki MOV z kolejnymi rejestrami po D1296. Ważne jest, aby rejestr podany w S nie był wykorzystywany w żadnym innym celu, nigdzie indziej w projekcie, poza kolejnymi instrukcjami MODRW.

4. Network 12 – zapętlenie licznika

W tym miejscu odbywa się zapętlenie komunikacji Modbus, dlatego w instrukcji porównania (większe niż) należy wpisać liczbę, odpowiadającą ilości dodanych instrukcji MODRW, licząc od 0 – powinna to  być liczba wpisana w ostatniej instrukcji porównania w networku z instrukcją MODRW, w przykładowym programie są tylko dwie instrukcję MODRW: 0 – do zapisu i 1 – do odczytu, stąd w zapętleniu liczba 1.

W poniższej tabeli wymieniono maksymalne wartości parametru n w zależności od wykorzystanej funkcji, portu i wariantu protokołu Modbus ASCII/RTU.

Opublikowano: 21 maja 2024