(海利普HLP-SV系列)变频器RS485通信调试基础

在一般工业应用中,对于变频器的控制大部分采用的是常规控制——开关量、模拟量控制,比较少的采用的是通信总线控制。但就发展趋势而言,因为现场总线的诸多优点——节省材料/工时、可靠性、信息的多样化等,决定了通信的应用在工程中越来越广泛。

要让变频器和上位机进行通信,无论变频器和什么通信,PLC也好、PC机也好、触摸屏也好、单片机也好,就必须先了解变频器的通信结构。先把变频器本身的通信调试通了,才能让它和别的设备进行联调。这就像设备组装一样,必须先保证每个配件是好的,才能组装上去,否则配件都不行,产品整体也就不行了。

在这个帖子里,和大家聊聊关于变频器的通信调试方面的问题。

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| 2008-10-17 19:48:09 1楼
老菜鸟
??? 现在的变频器,除了部分品牌的迷你型和经济型变频器,绝大多数都支持RS485通信。要调试变频器通信,请先仔细阅读该品牌该型号的变频器说明书,了解通信硬件和通信软件方面的东西。只有这样,才可以少走弯路。
| 2008-10-17 20:26:27 2楼
老菜鸟

调试变频器通信的步骤:

1、对硬件设备(例如拨码开关、跳线等)进行操作,使变频器工作在通信模式。

2、对变频器操作面板进行操作,使变频器工作在通信模式。

3、对变频器参数进行设置,使变频器工作在通信模式。

4、要使变频器以哪种通信协议进行通信,就要设置相应的变频器参数。如果参数设置不正确,其它设备将无法与其通信或无法接收到正确的返回数据。

5、把变频器的通信端口与PC机连接起来。变频器采用RJ11端子就用水晶头连接,采用端子就直接用导线连接。变频器采用RS485通信就要采用RS232转RS485转换模块与电脑连接——采用原装西门子S7-200 PC/PPI电缆6ES7901-3CB30-0XA0这种RS232/PPI多主站电缆也应该可以连接。?

6、在电脑上打开串口调试软件,按指定的通信协议给变频器发送相应的数据,变频器就会返回对应的数据帧。如果正确,就算调试完毕了。

| 2008-10-17 20:59:44 3楼
CGP888
举个例子多好啊!呵呵
| 2008-10-17 21:19:02 4楼
老菜鸟

哦,我下面就会举例的,请关注。

| 2008-10-17 21:22:16 5楼
老菜鸟

在下面我准备谈一下实例操作。在进行实例操作之前,建议弄清楚相关知识:总线结构、通信协议、数据校验等相关知识。如果不是太了解,建议参阅我发的相关帖子(嘿嘿,我可没有做广告的嫌疑哈@_@):

RS232、RS422、RS485串行通讯标准总结:http://www.gongkong.com/Forum/ForumTopic.aspx?Id=2008101416431400002

RS485通信电缆与西门子S7-200系列PLC编程电缆:http://www.gongkong.com/Forum/ForumTopic.aspx?Id=2008101616245300007

原创:数据帧校验总结(CRC_LRC_PC_SC_S-XORC校验等) :http://www.gongkong.com/Forum/ForumTopic.aspx?Id=2008101411312700003

| 2008-10-17 21:37:00 6楼
老菜鸟

下面以丹佛斯Danfoss属下成员企业浙江HOLIP海利普电子科技有限公司的HLP-SV系列变频器HLP-SV0D7521A为例,来举例。

1、对硬件设备(例如拨码开关、跳线等)进行操作,使变频器工作在通信模式。

改变频器有个硬件拨码开关,只有把这个开关设置为开启状态,变频器才会工作在通信模式。这是变频器操作手册上的相关说明:

?

| 2008-10-17 21:48:02 7楼
老菜鸟

这个开关的实际位置和外形如下图所示,出厂默认在左边为关闭通信功能,现在应该拨到右边凯奇通信功能:

| 2008-10-17 21:50:37 8楼
老菜鸟

放大图如下:(内容不得少于10个字,否则不能回复)

| 2008-10-17 21:53:29 9楼
老菜鸟
说明:对硬件进行处理,置通信模式为有效。切断变频器电源,把61/68/69端子排上面那个左侧有“1、2”标识而右侧有“ON”标识的拨码开关从左边拨到右边(该开关出厂时在左边)。为了最大可能的避免通信线路的损坏,请在关闭变频器电源的情况下对该拨码开关进行操作
| 2008-10-17 21:57:51 10楼
老菜鸟

2、对变频器操作面板进行操作,使变频器工作在通信模式。

| 2008-10-17 21:59:47 11楼
老菜鸟

上图中说得很明白,要把“Auto On”键按下,使其灯亮,变频器工作在通讯控制模式。

对变频器面板进行操作,置通信模式为有效。按下变频器面板上的“AutoON”键,确认“AutoON”指示灯常亮而“HandOn”和“OffReset”指示灯不亮。“AutoON”为自动键,“AutoON”指示灯常亮表示端子和通讯控制模式开启。

| 2008-10-17 22:01:26 12楼
老菜鸟

下面就把第3步和第4步连起来进行说明。

3、对变频器参数进行设置,使变频器工作在通信模式。

4、要使变频器以哪种通信协议进行通信,就要设置相应的变频器参数。如果参数设置不正确,其它设备将无法与其通信或无法接收到正确的返回数据。

| 2008-10-17 22:04:31 13楼
老菜鸟

首先进行参数初始化。因为不能确认在这之前是否有别人动过变频器,这样可以避免很多不必要的麻烦。免得因为某个参数有问题,而在后面费尽心思的去想啊想。

参数初始化。变频器上电,按“Menu”、“↙”、“↑”、“↓”键让变频器显示参数“14-22”, 按下“↙”键确认;把该参数改为2(默认值为0,2为参数初始化),按下“↙”键确认;切断主电源,等待显示器关闭;重新连接主电源,此时变频器已复位,变频器显示“AL80”恢复出厂值,按下“↙”键确认;按下“Off/Reset”键复位。

| 2008-10-17 22:06:18 14楼
老菜鸟

然后设置变频器参数。这里举例,笔者采用丹佛斯的FC通信协议来进行通信。所以其他参数就不设置了,采用默认的就可以。说明如下:

参数设置。
对于采用丹佛斯Danfoss-FC通信协议(该协议为丹佛斯自己的协议,相比标准的Modbus协议,它能够提供更多的变频器数据信息)进行通信的情况,参数配置如下所述。
8-01:控制方式设置为0(默认)--数字和控制字,使用数字输入或控制字做控制。
8-02:控制字来源设置为1(默认)--FC 485,由RS485通信端口作为控制字来源。
8-03:控制字中断时间设置为1.0秒(默认)。
8-04:控制字中断时间功能设置为0(默认)--无效,控制字中断功能不复位。
8-06:复位控制字中断设置为0(默认)--无效,无动作。
8-30:通信协议设置0(默认)--FC协议;通信协议更改后必须等变频器断电重启后才会生效。
8-31:总线地址设为1(默认)。
8-32:FC端口的波特率设置为2(默认)--9600bps,更改波特率将在在线的总线请求响应后生效。
8-33:FC端口的校验位设置为0(默认)--MODBUS协议无校验;此参数仅对MODBUS端口有效,FC总线总是偶校验,1个停止位。
8-35:最小响应延迟时间设置为0.010秒(默认)。
8-36:最大响应延迟时间设置为5.000秒(默认)。

| 2008-10-17 22:08:03 15楼
老菜鸟
回去睡觉了,明天再来发@_@
| 2008-10-18 09:17:07 16楼
老菜鸟

5、把变频器的通信端口与PC机连接起来。变频器采用RJ11端子就用水晶头连接,采用端子就直接用导线连接。变频器采用RS485通信就要采用RS232转RS485转换模块与电脑连接——采用原装西门子S7-200 PC/PPI电缆6ES7901-3CB30-0XA0这种RS232/PPI多主站电缆也应该可以连接。

硬件接线。切断变频器电源,通过RS232转RS485转换器(电缆)把变频器和电脑连接起来。变频器的68端子为RS485+,与RS232转RS485转换器的RS485+端子连接;69端子为RS485-,与RS232转RS485转换器的RS485-端子连接;接线不能接反,否则不能接收到数据或不能接收到正确的数据,而且可能损坏电脑和变频器的通信口(如果RS485+和RS485-接反,一般情况下不会损坏电脑和变频器的通信口)。为了最大可能的避免通信口的损坏,请养成良好的操作习惯——不能带电拔插、断开或接通数据线。

| 2008-10-18 09:19:10 17楼
老菜鸟

下面是该变频器的端子图:

| 2008-10-18 09:23:32 18楼
朱恩清
呵呵!老菜鸟发飙啦!辛苦了!
| 2008-10-18 09:23:48 19楼
老菜鸟

6、在电脑上打开串口调试软件,按指定的通信协议给变频器发送相应的数据,变频器就会返回对应的数据帧。

在这步操作的时候,建议阅读:

原创:数据帧校验总结(CRC_LRC_PC_SC_S-XORC校验等) :http://www.gongkong.com/Forum/ForumTopic.aspx?Id=2008101411312700003

| 2008-10-18 09:25:06 20楼
老菜鸟
嘿嘿,多谢楼上的兄弟!
| 2008-10-18 09:29:04 21楼
老菜鸟

丹佛斯Danfoss-FC通信协议:该协议为丹佛斯自己的协议,相比标准的Modbus协议,它能够提供更多的变频器数据信息。

Modbua RTU(Remote Termonal Unit)模式:每个8-bit资料由两个4-bit十六进位字元组成,如64H。

Modbua ASCII(American Standand Code for imformation interchange)模式:每个8-bit资料由两个ASCII字元组成,如:一个1 bit资料64H(十六进位)以ASCII64表示,包含6(36H)和4(34H)。
字元符号?? 0????? ? 1??????? 2??????? 3???????? 4??????? 5?????? 6??????? 7
ASCII码 30H?? 31H?? 32H?? 33H?? 34H???35H 36H 37H
字元符号?? 8??????? 9?????? 10?????? 11????? 12???? 13????? 14???? ?15
ASCII码 38H?? 39H?? 41H?? 42H?? 43H?? 44H?? 45H?? 46H

| 2008-10-18 09:31:17 22楼
老菜鸟

汗!全是问号。我重新发个图:

| 2008-10-18 09:38:59 23楼
老菜鸟
模拟测试。
下面是采用丹佛斯Danfoss-FC通信协议进行通信的测试情况(FC通信协议的详细内容,此处不再赘述,请参阅相关资料)。
数据格式:STX LGE ADR CTW REF CS
STX:Start,起始字节。该协议的STX=02H。
LGE:Length,资料长度。是数据字节的数目(CTW和REF均属于数据字节DATA)加地址字节ADR再加CS字节的总和。
4个数据字节的资料长度为:LGE=4+1+1=6;12个数据字节的资料长度为:LGE=12+1+1=14;包含文本的资料长度为:10+n字节。其中
10代表固定字节,n是随着文本的长度而变化的。
ADR:Address,变频器地址。地址范围为1-247。
CTW:Control Word,控制字。
REF:Reference,即参考值、给定值。
CS:帧校验。启动字符至校验和前的数据的加总异或值。
| 2008-10-18 09:42:52 24楼
老菜鸟

变频器通信模拟测试:
1.做好变频器通信准备工作。
2.打开“串口调试助手V2.2”,设置软件参数——串口号与实际对应(RS232转RS485转换器(电缆)插的COM1口就设置为COM1,插的COM2口就设
置为COM2),波特率为9600bps,8个数据位,偶校验,1个停止位,十六进制显示,十六进制发送。

串口调试助手的串口号设置为通信电缆插在电脑上的实际串口号(COM1或COM2),否则无法发送或接收;
串口调试助手的波特率、数据位、停止位设置必须与PLC程序中对自由口波特率、数据位、停止位的定义相同,否则显示出来的数据可能是不正确的。

变频器以50Hz频率启动:
发送至变频器:02 06 01 04 7C 40 00 3D
变频器执行状态:以49.9Hz运行;
变频器返回数据:02 06 01 0F 07 3F FF CD

| 2008-10-18 10:01:17 25楼
老菜鸟

第1次发送时返回上图的数据:02 06 01 02 03 00 00 04,这是因为变频器此时正准备以50HZ的频率运行,正在加速过程中,频率还是0HZ(变频器加速时间哪有通信来得快呀,在那ms级的时间里,变频器加速还没反应过来呢)。

变频器在加速过程中,每发送一次该指令,变频器返回的数据都不相同——因为变频器正在加速嘛,频率不同,所以返回数据也不同。等变频器加速到最高频率,第2次发送时才返回:02 06 01 0F 07 3F FF CD

这上面有点奇怪的就是,命令是变频器以50Hz频率启动,可最终变频器却以49.9HZ运行。 理论上,变频器应该以50HZ运行,并且返回数据:02 06 01 0F 07 40 00 4D才对。对于这一点,笔者就没有去仔细研究了,估计是变频器的参数设置有点问题,例如上下限频率或者频率偏置存在些小问题。

| 2008-10-18 10:08:50 26楼
老菜鸟
变频器停止(参考值为0HZ):
发送至变频器:02 06 01 04 3C 00 00 3D
变频器执行状态:减速停止;
变频器返回数据:FF 02 06 01 0F 07 3F FF CD (此时变频器虽然准备停止,但实际速度还没降下来,仍然是49.9HZ)。
等变频器完全停止后,再发送一次该指令则返回数据:02 06 01 02 03 00 00 04(实际上,该数据前面可能还有个FF,但这在起始字节之外,根本不用理会)。
| 2008-10-18 10:10:18 27楼
老菜鸟

关于指令最后一个校验位的问题,请参阅帖子:

原创:数据帧校验总结(CRC_LRC_PC_SC_S-XORC校验等) :http://www.gongkong.com/Forum/ForumTopic.aspx?Id=2008101411312700003

| 2008-10-18 10:33:30 28楼
老菜鸟

读频率最大值:
发送数据至变频器:02 0E 01 11 2F 00 00 00 00 00 00 04 74 00 00 43
变频器返回数据:FF FF FF F7 17 FF FF 79 FF 02 0E 01 21 2F 00 00 00 00 C3 50 02 03 00 00 91,有用的数据(起始字节以后的数据)是:02 0E 01 21 2F 00 00 00 00 C3 50

至于更多的读写变频器参数,笔者就暂时不写了。

关于变频器通信的命令控制字与返回的状态字,请参阅该变频器的相关资料上的通信协议相关描述。

| 2008-10-18 21:12:53 29楼
nokia123
好。值得我们学习。辛苦老菜鸟同志了,有天下大同观念。看来这一行搞了很多年了。了不起呀。牛。。。。。/同志门革命尚未成功,还需努力

非常感谢,我正在学习RS485通讯,收益非浅。

| 2008-11-04 11:28:03 31楼
wto003

非常感谢

 

我在做三菱PLC和ABB变频器的通讯,希望知道你的联系方式,以便随时请教。

主要是FX2N里的程序不会做。

 

我的QQ969966728,欢迎加入 

 

学习!谢谢了!工控元老!
引用通讯菜鸟 的回复内容:

我在做三菱PLC和ABB变频器的通讯,希望知道你的联系方式,以便随时请教。

主要是FX2N里的程序不会做。

 





| 2008-11-05 12:43:11 36楼
soso

很简单啊!

 

| 2008-11-07 09:59:40 37楼
quickly

学习了!谢谢!!

非常感谢

| 2008-11-07 10:24:20 38楼
limiaocc


RS485(RS232、RS422)数据总线雷击过压防护







1、RS485 总线的应用领域



l 工业控制,DCS,数据采集系统



l 高速公路收费系统



l 过程控制及制造



l 电力系统采集与控制系统



l 远程终端互连





2、雷击过压防护的必要性



由于RS485总线实行长距离传输(1200米以上),而且其传输线通常暴露于户外,因此极易因为雷击等原因引入过电压。而RS485收发器工作电压较低(5V左右),其本身耐压非常低(-7~+12V),一旦过压引入,就会击穿损坏芯片。还有强烈的浪涌能量出现时,甚至可以看到收发器爆裂,线路板焦糊的现象。





3、防护方法及原理图





























以上为RS485总线的两级防护电路图。当雷击发生时,感应过电压由两端引入,G2与G3进行共模防护,G1进行差模防护,此时过电压被大大削弱到约500V左右,在经过电阻R1、R2限浪,TVS1/2二次限压后,到收发器的电压被箝制在6.8V左右,从而实现对收器的保护。





4、方案选择与对比






G1/G2/G3


R1/R2


TVS1/TVS2


比较



方案一(插件)


YS-301


K250-120U


P6KE6.8CA


体积小/防护中/成本低



方案二(贴片)


SPMB301


10Ω/1W(SMD)


SMBJ6.0CA


体积小/防护中/成本低



方案三(插件)


3RM090/2RM090


K250-120U


P6KE6.8CA


体积大/防护高/成本高



方案四(贴片)


SPC301


10Ω/1W(SMD)


SMBJ6.0CA


体积小/防护中/成本低






5、知识问答



问:各种器件的选择依据是什么?



G1G2G3的选择首先考虑其耐压耐流的能力。如YS-301能承受10/700μS, 4KV雷击测试;90V陶瓷放电管(3RM090L-8)可承受10/700μS, 8KV雷击测试;R1R2可选择限流效果最好的高成PPTC,他既可以是一个限流电阻,也可以当一个保险丝使用。当然这里也可以选择线绕电阻,经过实际测试,该方案中的线绕电阻选择为10Ω/1W,价格低廉,效果不错;PTC则可以采用10Ω左右,100~200MA,耐压250V以上的自恢复保险丝。TVS1/2选择根据芯片的工作电压与耐压决定,一般略高于芯片最高工作电压,可以6.8V-10V之间选择。





问:过压防护标准的依据是什么?



IEC6100-4-5,ITU-T K20/K21及国标GB9043均有关于雷击浪涌抗扰度测试标准。其通信线路的最高测试标准为10/700μS,4KV。10/700μS为通信线路中感应出的雷电压波形,表示从零值上升至峰为时间为10ms , 下降至峰值的一半为700μS。





问:雷击过压防护的接地要求?



雷击浪涌防护除了需要选择优质的防护器件,进行良好的电路板设计,接地也是其最重要的要求。一般防雷地都必要可靠的连接至大地,且接地电阻不能超过10欧,可靠的接地可以大大提高防护效果,而不良的接地也会大大削弱防护效果。





问:为了降低成本及体积,可不可以只采用一级防护?



不好,能承受大能量雷击的器件不可能一次将雷击电压钳制到芯片可以承受的水平,TVS虽然可以将雷击电压一次钳制到芯片可在承受的水平,但是不能承受大的雷击能量,因此必须两级防护。





问:RS232,RS422的防护与RS485有何区别?



防护方法完全相同。只是根据其工作电压的不同,精细保护器件TVS的电压参数应选择不同。如RS232最大工作电压为15V,则TVS选择为P6KE18CA或贴片SMBJ15CA,RS422最大工作电压为12V,则TVS选择为P6KE15CA或贴片SMBJ12CA。


qq 526782246
| 2008-11-11 17:24:14 39楼
老菜鸟
共同学习,共同进步!!!
学习不少,感谢楼上的高手们

不知哪位仁兄有海利普变频器和东元7200变频器的通讯协议手册,请发一份给我可以吗?355159053@qq.com

最好是有和三菱/台达PLC的通讯样例,先谢了!!QQ:355159053

| 2009-05-25 08:49:52 42楼
SUHAIXIN

老菜鸟,请留下你的qq号,我有急事和好事找你!

1

| 2009-05-25 08:51:44 43楼
SUHAIXIN
我有事情和你详谈,请加237545973为好友
| 2009-06-02 18:24:52 44楼
wdzhello
请问VLT2800的通讯参数500-514参数设置说明?500是站址,501代码代表那些波特率?是不是设置了通讯模式,就不能由端子控制啊?
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