1 引言
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某项目在设计某自动控制系统时,需对多台伦茨公司的LENZE 4900直流调速装置(以下简称:LENZE 4900)进行实时监控。伦茨直流调速装置提供了多种通信方式,通过配接不同的通信模块可实现如:PROFIBUS、CAN、INTERBUS、LECOM等多种通信协议。WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
该直流调速装置则使用LECOM串口通信协议,该协议主要用于多台伦茨直流调速装置与主站之间以主从方式进行通信。笔者在搜寻LECOM协议相关资料时,从电气传动自动化杂志2002年12月第24卷第6期的文章《伦茨变频器LECOM通信的实现》中得到很大启发。该篇文章主要介绍伦茨变频器通过LECOM协议与上位机通信的实现方法,而伦茨直流调速装置通过LECOM协议与上位机实现通信时,其硬件实现方式与伦茨变频器类似,而通信协议则有一些差别。WW.W_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
下面详细讲述本自动控制系统的系统构成和伦茨直流调速装置LECOM通信的通信协议、设计思路,以及LECOM通信在本控制系统中的实现方法。WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
2 控制系统的构成及通讯协议WWcW_PLCJS_COM-PLC-技.术_网
在本自动控制系统中,要求将6台LENZE 4900的参数、数据等通过CP440通讯模块读取到PLC中,参与连锁控制,图1为具体的网络结构示意图。
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图1 网络结构示意图
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LENZE 4900与PLC之间采用LECOM协议通讯,双方以9600bps的通讯速率进行通讯,以下为CP440模块和LENZE 4900及LECOM通讯协议的简单介绍:WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
2.1 CP440模块——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
(1) CP440通讯处理器WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
CP440通讯处理器是Siemens公司提供的串行通讯的低成本解决方案,它可以在Simatic S7-400中使用,该通讯模块提供了三种不同形式的传输接口: WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
●RS-232C(V.24);WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
●20mA(TTY); plcjs.技.术_网
●RS-422/RS-485(X.27)。WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
(2) CP440参数设置P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
该模块可以实现ASCII码、3964(R)和打印机驱动三种通讯协议,通过集成在STEP7中的参数化工具可进行简单的参数化,其设置主要包括通讯方式(波特率、数据位数、停止位数和奇偶校验)、接收帧结束方式、接口方式(485 Or 422)等。本设计中使用ASCII码通讯协议来实现LECOM协议。本设计中CP440的参数设置为:WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
●接收帧结束方式:接收到固定的36个字节的数据;P_L_C_技_术_网——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
●通讯方式:波特率9600,1位起始位,8位数据位,1位停止位,1位校验位(偶校验);——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
●接口方式:RS-485,其余的设置为默认方式。WWW_PLC※JS_COM-PLC-技.术_网(可编程控※制器技术门户)
2.2 LECOM通讯协议WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
(1) LECOM通讯协议原理简介及其硬件结构。LECOM协议是伦茨公司LENZE 4900系列直流调速装置之间通讯所使用的一种ASCII码串口通讯协议。伦茨直流调速装置通过配用外接模块2102IB,将其插在直流调速装置的XI口上,该模块提供一个RS-485接口,将多台直流调速装置及主站按图2所示连接,可构成LECOM通信网络。接入网络中的直流调速装置数量最大可达到31台。WWW_PLC※JS_COM-PmLC-技.术_网
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图2 LECOM网络连接示意图
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网络上每台直流调速装置都必须正确设置与通信相关的参数,例如各直流调速装置均需使用相同的波特率,各不相同的站地址。直流调速装置的参数C009用于设置站地址,参数C125用于设置波特率。LECOM通讯协议帧结构。LECOM协议中,通信指令主要分为读数据命令和写数据命令两部分。P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
(2) 读直流调速装置参数的数据帧结构。读直流调速装置数据时,由主站向直流调速装置传送的数据帧格式见表1:WWW_PL※CJS_COM-PLC-技.术_网
表1 主站向直流调速装置发送读参数指令的数据帧格式WWW※PLCJS_COM-PL#C-技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
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表1中:——可——编——程——控-制-器-技——术——门——户
●EOT为控制字符,表示前一帧数据传送结束,新一帧数据传送开始;WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
●AD1和AD2为ASCII码表示的从站(直流调速装置)地址,例如:主站向地址为2的直流调速装置发数据,则:AD1=“0”=30H,AD2=“2”=32HW1WW_P4LCJS_COM-PLC-技.术_网
●CH1和CH2为ASCII码表示的直流调速装置参数代码,例如:主站要读取参数代码WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
C11,则:CH1=“1”=31H,CH2=“1”=31H;如果主站要读取参数代码C111,WWW_PLCJS※COM-PLC-技.术_网(可※编程控※制器技术门户)