Modbus: различия между версиями
Enderukov (обсуждение | вклад) (Новая страница: «Руководство по настройке Modbus для преобразователей частоты Powtran») |
Moshev (обсуждение | вклад) |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
| − | Руководство по настройке Modbus для преобразователей частоты Powtran | + | Руководство по настройке Modbus для преобразователей частоты <br> |
| + | |||
| + | =Введение= | ||
| + | |||
| + | В данной статье мы рассмотрим цифровой метод управление преобразователем частоты по протоколу ModBus RTU через интерфейс RS-485 на LinuxCnC. Так же предполагается, что вы уже ознакомлены с предыдущими статьями по LinuxCNC , что это такое и как с этим работать.<br> | ||
| + | |||
| + | Использование цифрового управления преобразователем частоты имеет несколько неоспоримых плюсов: <br> | ||
| + | |||
| + | – «Точность» и дискретность задания частоты. Кратность задания может достигать до 0.01 Гц (если на преобразователе частоты стоит дискретность 0.1, то при помощи «цифры» мы также ограничены 0.1 Гц). Если сравнивать с аналоговым управлением, то частенько мы получаем на выходе не совсем то, что желаем, а при использовании функции MultiSpeed, мы ограничены только 8-ю скоростями шпинделя.<br> | ||
| + | |||
| + | – При данном виде связи, мы можем изменять не только частоту, но и любые параметры, прописанные в документации к преобразователю. Например: поменять какой-либо параметр, не прибегая к встроенной панели управления. Точно так же можно запустить и остановить двигатель, подключенный к ПЧ. <br> | ||
| + | |||
| + | – Имеется возможность не только записывать, но и считывать данные из него. Благодаря этому мы можем контролировать работу ПЧ и двигателя, подключенного к нему. В качестве таких данных может выступать ток или момент двигателя, напряжение и выходная частота на ПЧ, номер ошибки, либо любой параметр, указанный в руководстве к ПЧ.<br> | ||
| + | |||
| + | – Благодаря работе всего по 2-м проводам (3-м при использовании общего сигнала GND) сокращается и объем используемых проводников (макс. расстояние сигнального кабеля для RS-485 = 1200 м). <br> | ||
| + | |||
| + | Недостатки так же присутствуют. Такой вид управления сложнее, нежели по тому же аналогу; требователен к правильной настройке и надежности компонентов, участвующих при передачи сигнала от одного устройства к другому. Но все те функции, которые предоставляются при таком виде связи, перекрывают его недостатки. <br> | ||
| + | |||
| + | =Конвертер RS-485 to USB= | ||
| + | |||
| + | Для организации связи между ПК и ПЧ необходим конвертер USB to RS-485, так как на компьютере зачастую отсутствует интерфейс RS-485.<br> | ||
| + | |||
| + | Нашей компанией был произведен конвертер USB to RS-485. Данное устройство построено на базе микросхемы FTDI FT232 и MAX485. Благодаря данным компонентам конвертер работает стабильно и без нареканий. Предназначен для подключения ПК к промышленными компонентам и автоматизированными системами. Его же мы и будем использовать при управлении ПЧ. На борту данного устройства расположились 5 контактных площадок (+5V, GND, 485-, 485+, «пайка-пермычка» (площадка для впаивания перемычки)).<br> | ||
| + | |||
| + | [[Файл:485.jpg|boarder|400px]] <br> | ||
| + | ''' Конвертер USB to RS-485 ''' <br> | ||
| + | |||
| + | – +5V/GND вывода питания (если необходимо; GND используется при 3-х проводной схеме подключения)<br> | ||
| + | |||
| + | – К контактам 485-/+ подпаиваются сигнальные провода<br> | ||
| + | |||
| + | – «пайка-перемычка» используется для подключения 120 Ом резистора параллельно сигнальным выводам 485-/+ (используется в основном при большой длине кабеля)<br> | ||
| + | |||
| + | Для надежной работы системы необходимо использовать кабель с витыми парами и экраном, а так же ,в случаи сильных помех из вне, используйте трехпроходную схему подключения. <br> | ||
| + | |||
| + | =Подготовка физической связи. Настройка ПЧ на управление через порт= | ||
| + | |||
| + | == Общее == | ||
| + | |||
| + | В нашем случаи будут использованы только два контакта 485-/+, так как длина кабеля не велика и нет источников с «сильными помехами». Проводники кабеля с одного конца припаиваем к конвертеру (к площадкам 485-/+), с другого подключаем к таким же клеммам (485-/+). 485- конвертера должен быть соединен с 485- на ПЧ, так же и 485+. На других преобразователях частоты коммуникационные клеммы могут называться по другому (например А/B, RS-/+; уточняйте в руководстве к соответствующему ПЧ).<br> | ||
| + | |||
| + | [[Файл:Клеммы на пч.jpg|boarder|400px]]<br> | ||
| + | '''Пример коммуникационных клемм на ПЧ Powtran Pi9000'''<br> | ||
| + | |||
| + | == Настройка коммуникационных параметров == | ||
| + | Далее необходимо настроить преобразователь на работу по коммуникационному порту с использованием ModBus RTU.<br> | ||
| + | |||
| + | {| class="wikitable" | ||
| + | |+ Powtran Pi9000, Pi500 | ||
| + | |- | ||
| + | ! Параметр!! Описание!! Заводские значения!! Необходимые значения | ||
| + | |- | ||
| + | |F0.02 ||Дискретность задания частоты = '''0,1''' Гц ||2 ||1 | ||
| + | |- | ||
| + | |F0.03 ||Источник задания частоты = '''с лицевой панели''' (да на данном ПЧ управление через порт работает с такой выставкой параметра) ||1 ||0 | ||
| + | |- | ||
| + | |F0.11 ||Источник команд управления = '''команды через коммуникационный порт''' ||0 ||2 | ||
| + | |- | ||
| + | |F9.00 ||Скорость передачи данных = '''9600''' кБод ||6005 ||6005 | ||
| + | |- | ||
| + | |F9.01 ||Формат данных = '''8-N-1''' ||0 ||0 | ||
| + | |- | ||
| + | |F9.02 ||Порядковый номер ПЧ = '''1''' ||1 ||1 | ||
| + | |- | ||
| + | |F9.05 ||Формат передачи данных = '''стандартный протокол MODBUS''' ||31 ||31 | ||
| + | |} | ||
| + | |||
| + | {| class="wikitable" | ||
| + | |+ Powtran Pi130 | ||
| + | |- | ||
| + | ! Параметр!! Описание!! Заводские значения!! Необходимые значения | ||
| + | |- | ||
| + | |F0.02 ||Источник задания частоты = '''с лицевой панели''' (да на данном ПЧ управление через порт работает с такой выставкой параметра) ||0 ||0 | ||
| + | |- | ||
| + | |F0.04 ||Источник команд управления = '''команды через коммуникационный порт''' ||0 ||2 | ||
| + | |- | ||
| + | |F9.00 ||Скорость передачи данных = '''9600''' кБод ||3 ||3 | ||
| + | |- | ||
| + | |F9.01 ||Формат данных = '''8-N-1''' ||1 ||0 | ||
| + | |- | ||
| + | |F9.02 ||Порядковый номер ПЧ = '''1''' ||1 ||1 | ||
| + | |- | ||
| + | |F9.05 ||Формат передачи данных = '''стандартный протокол MODBUS''' ||0 ||1 | ||
| + | |} | ||
| + | |||
| + | {| class="wikitable" | ||
| + | |+ Sunfar E550 | ||
| + | |- | ||
| + | ! Параметр!! Описание!! Заводские значения!! Необходимые значения | ||
| + | |- | ||
| + | |F0.00 ||Источник задания частоты = '''через коммуникационный порт''' ||3 ||2 | ||
| + | |- | ||
| + | |F0.02 ||Источник команд управления = '''команды через коммуникационный порт''' ||1000 ||1002 | ||
| + | |- | ||
| + | |F4.00 ||Коммуникационные данные = '''9600''' кБод , '''8-N-1''', '''стандартный протокол MODBUS''' ||0114 ||0104 | ||
| + | |- | ||
| + | |F4.01 ||Порядковый номер ПЧ = '''1''' ||1 ||1 | ||
| + | |} | ||
| + | |||
| + | == Подключения конвертера, ПЧ и LPT-DPTR == | ||
| + | |||
| + | [[Файл:Схема для Powtran.jpg|boarder|700px]]<br> | ||
| + | ''' Подключение для ПЧ Powtran '''<br> | ||
| + | |||
| + | |||
| + | [[Файл:Схема для Sunfur.jpg|boarder|700px]]<br> | ||
| + | ''' Подключение для ПЧ Sunfar '''<br> | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Сигнал, коммутируемый RELAY1 на LPT-DPTR, необходим для аварийного отключения шпинделя при пропадании связи с ним.<br> | ||
| + | |||
| + | Выставим следующий параметр на ПЧ<br> | ||
| + | |||
| + | {| class="wikitable" | ||
| + | |- | ||
| + | !ПЧ !!Серия !!Параметр !!Описание !!Заводские значения !!Необходимые значения | ||
| + | |- | ||
| + | |Powtran ||Pi9000<br>Pi500 ||F1.00 ||Настройка входа DI1 = '''внешний аварийный сигнал (НО)''' ||1 ||11 | ||
| + | |- | ||
| + | |Powtran ||Pi130 ||F1.00 ||Настройка входа DI1 = '''внешний аварийный сигнал (НО)''' ||1 ||10 | ||
| + | |- | ||
| + | |Sunfar ||E550 ||F1.08 ||Настройка входа DI1 = '''внешний аварийный сигнал (НО)''' ||11 ||16 | ||
| + | |} | ||
Версия 16:29, 17 февраля 2021
Руководство по настройке Modbus для преобразователей частоты
Содержание
Введение
В данной статье мы рассмотрим цифровой метод управление преобразователем частоты по протоколу ModBus RTU через интерфейс RS-485 на LinuxCnC. Так же предполагается, что вы уже ознакомлены с предыдущими статьями по LinuxCNC , что это такое и как с этим работать.
Использование цифрового управления преобразователем частоты имеет несколько неоспоримых плюсов:
– «Точность» и дискретность задания частоты. Кратность задания может достигать до 0.01 Гц (если на преобразователе частоты стоит дискретность 0.1, то при помощи «цифры» мы также ограничены 0.1 Гц). Если сравнивать с аналоговым управлением, то частенько мы получаем на выходе не совсем то, что желаем, а при использовании функции MultiSpeed, мы ограничены только 8-ю скоростями шпинделя.
– При данном виде связи, мы можем изменять не только частоту, но и любые параметры, прописанные в документации к преобразователю. Например: поменять какой-либо параметр, не прибегая к встроенной панели управления. Точно так же можно запустить и остановить двигатель, подключенный к ПЧ.
– Имеется возможность не только записывать, но и считывать данные из него. Благодаря этому мы можем контролировать работу ПЧ и двигателя, подключенного к нему. В качестве таких данных может выступать ток или момент двигателя, напряжение и выходная частота на ПЧ, номер ошибки, либо любой параметр, указанный в руководстве к ПЧ.
– Благодаря работе всего по 2-м проводам (3-м при использовании общего сигнала GND) сокращается и объем используемых проводников (макс. расстояние сигнального кабеля для RS-485 = 1200 м).
Недостатки так же присутствуют. Такой вид управления сложнее, нежели по тому же аналогу; требователен к правильной настройке и надежности компонентов, участвующих при передачи сигнала от одного устройства к другому. Но все те функции, которые предоставляются при таком виде связи, перекрывают его недостатки.
Конвертер RS-485 to USB
Для организации связи между ПК и ПЧ необходим конвертер USB to RS-485, так как на компьютере зачастую отсутствует интерфейс RS-485.
Нашей компанией был произведен конвертер USB to RS-485. Данное устройство построено на базе микросхемы FTDI FT232 и MAX485. Благодаря данным компонентам конвертер работает стабильно и без нареканий. Предназначен для подключения ПК к промышленными компонентам и автоматизированными системами. Его же мы и будем использовать при управлении ПЧ. На борту данного устройства расположились 5 контактных площадок (+5V, GND, 485-, 485+, «пайка-пермычка» (площадка для впаивания перемычки)).
Конвертер USB to RS-485
– +5V/GND вывода питания (если необходимо; GND используется при 3-х проводной схеме подключения)
– К контактам 485-/+ подпаиваются сигнальные провода
– «пайка-перемычка» используется для подключения 120 Ом резистора параллельно сигнальным выводам 485-/+ (используется в основном при большой длине кабеля)
Для надежной работы системы необходимо использовать кабель с витыми парами и экраном, а так же ,в случаи сильных помех из вне, используйте трехпроходную схему подключения.
Подготовка физической связи. Настройка ПЧ на управление через порт
Общее
В нашем случаи будут использованы только два контакта 485-/+, так как длина кабеля не велика и нет источников с «сильными помехами». Проводники кабеля с одного конца припаиваем к конвертеру (к площадкам 485-/+), с другого подключаем к таким же клеммам (485-/+). 485- конвертера должен быть соединен с 485- на ПЧ, так же и 485+. На других преобразователях частоты коммуникационные клеммы могут называться по другому (например А/B, RS-/+; уточняйте в руководстве к соответствующему ПЧ).
Пример коммуникационных клемм на ПЧ Powtran Pi9000
Настройка коммуникационных параметров
Далее необходимо настроить преобразователь на работу по коммуникационному порту с использованием ModBus RTU.
| Параметр | Описание | Заводские значения | Необходимые значения |
|---|---|---|---|
| F0.02 | Дискретность задания частоты = 0,1 Гц | 2 | 1 |
| F0.03 | Источник задания частоты = с лицевой панели (да на данном ПЧ управление через порт работает с такой выставкой параметра) | 1 | 0 |
| F0.11 | Источник команд управления = команды через коммуникационный порт | 0 | 2 |
| F9.00 | Скорость передачи данных = 9600 кБод | 6005 | 6005 |
| F9.01 | Формат данных = 8-N-1 | 0 | 0 |
| F9.02 | Порядковый номер ПЧ = 1 | 1 | 1 |
| F9.05 | Формат передачи данных = стандартный протокол MODBUS | 31 | 31 |
| Параметр | Описание | Заводские значения | Необходимые значения |
|---|---|---|---|
| F0.02 | Источник задания частоты = с лицевой панели (да на данном ПЧ управление через порт работает с такой выставкой параметра) | 0 | 0 |
| F0.04 | Источник команд управления = команды через коммуникационный порт | 0 | 2 |
| F9.00 | Скорость передачи данных = 9600 кБод | 3 | 3 |
| F9.01 | Формат данных = 8-N-1 | 1 | 0 |
| F9.02 | Порядковый номер ПЧ = 1 | 1 | 1 |
| F9.05 | Формат передачи данных = стандартный протокол MODBUS | 0 | 1 |
| Параметр | Описание | Заводские значения | Необходимые значения |
|---|---|---|---|
| F0.00 | Источник задания частоты = через коммуникационный порт | 3 | 2 |
| F0.02 | Источник команд управления = команды через коммуникационный порт | 1000 | 1002 |
| F4.00 | Коммуникационные данные = 9600 кБод , 8-N-1, стандартный протокол MODBUS | 0114 | 0104 |
| F4.01 | Порядковый номер ПЧ = 1 | 1 | 1 |
Подключения конвертера, ПЧ и LPT-DPTR
Подключение для ПЧ Powtran
Подключение для ПЧ Sunfar
Сигнал, коммутируемый RELAY1 на LPT-DPTR, необходим для аварийного отключения шпинделя при пропадании связи с ним.
Выставим следующий параметр на ПЧ
| ПЧ | Серия | Параметр | Описание | Заводские значения | Необходимые значения |
|---|---|---|---|---|---|
| Powtran | Pi9000 Pi500 |
F1.00 | Настройка входа DI1 = внешний аварийный сигнал (НО) | 1 | 11 |
| Powtran | Pi130 | F1.00 | Настройка входа DI1 = внешний аварийный сигнал (НО) | 1 | 10 |
| Sunfar | E550 | F1.08 | Настройка входа DI1 = внешний аварийный сигнал (НО) | 11 | 16 |
