臺達CANopen總線產(chǎn)品通訊整合應(yīng)用
中達電通股份有限公司
摘要：本文主要介紹了臺達機電產(chǎn)品和CANopen總線產(chǎn)品通訊整合應(yīng)用，著重說明了臺達CANopen總線產(chǎn)品在工業(yè)現(xiàn)場總線通訊整合應(yīng)用中的應(yīng)用技術(shù)特點和技巧，體現(xiàn)了臺達自動化產(chǎn)品強大的功能和整合應(yīng)用技術(shù)方案優(yōu)勢。
關(guān)鍵字：CANopen總線 Modbus
前言：近年來，現(xiàn)場總線技術(shù)在愈來愈多的工業(yè)現(xiàn)場得到良好的應(yīng)用，國外多家知名自動化廠商相繼推出了現(xiàn)場總線類產(chǎn)品，為了適應(yīng)工業(yè)自動化產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展的需要，滿足眾多客戶現(xiàn)場總線應(yīng)用需求，臺達也推出了CANopen總線產(chǎn)品，支持臺達全系列自動化產(chǎn)品，同時支持自定義設(shè)備，可以支持其他廠商產(chǎn)品接入CANopen總線。
本項目就是利用臺達CANopen總線和臺達其他自動化產(chǎn)品整合應(yīng)用，基于CANopen現(xiàn)場總線通訊協(xié)議，達到高速通訊響應(yīng)的控制要求。
控制系統(tǒng)技術(shù)方案配置：詳見下表
序號 | 元件名稱 | 型號規(guī)格 | 數(shù)量（臺） | 備 注 |
1 | 人機界面 | DOP-AE10THTD | 1 | 10.4” |
2 | PLC主機 | DVP28SV11R | 1 | 16K Step |
3 | CANopen主站 | DVPCOPM-SL | 1 | SV左側(cè)高速擴展 |
4 | CANopen從站 | IFD9503 | 5 | CANopen/Modbus |
5 | 變頻器 | VFD007B21A | 1 | 750W，單相220V |
6 | 變頻器 | VFD007M21A | 3 | 750W，單相220V |
7 | 變頻器 | VFD004S21A | 1 | 400W，單相220V |
上述表格僅列舉出技術(shù)方案主要元器件，此外還包括121Ω終端電阻以及其他通訊連接電纜等輔助器件，此處均不予贅述。
控制系統(tǒng)原理框圖簡要介紹：
采用CANopen現(xiàn)場總線作為通訊介質(zhì)，主要為了實現(xiàn)多從站大量數(shù)據(jù)高速通信響應(yīng)和提高通訊穩(wěn)定性，和傳統(tǒng)Modbus通訊協(xié)議比較，CANopen總線通訊協(xié)議有質(zhì)的飛躍，數(shù)據(jù)通訊不再受到Modbus輪詢方式的制約，大大提高了主從站之間的大量數(shù)據(jù)通訊響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。
人機界面通過RS485和主站28SV PLC連接，28SV左側(cè)高速并行接口連接CANopen總線主站模塊DVPCOPM-SL，5臺CANopen總線從站模塊IFD9503分別連接5臺臺達變頻器，系統(tǒng)實現(xiàn)人機輸入頻率和啟停命令，實時顯示變頻器輸出頻率、電流、電壓等參數(shù)數(shù)值。
控制系統(tǒng)原理框圖：
人機界面畫面如下：
人機界面可以實現(xiàn)：分別設(shè)定5臺變頻器給定頻率和啟動、停止運轉(zhuǎn)信號；可以分別顯示5臺變頻器運行參數(shù)數(shù)據(jù)，包括輸出頻率、輸出電流、輸出電壓等等。
人機界面模組參數(shù)設(shè)置介紹如下：
CANopen總線產(chǎn)品配置說明：
1、CANopen網(wǎng)絡(luò)主站模塊（DVPCOPM-SL）硬件設(shè)置如下：
a、CANopen網(wǎng)絡(luò)主站模塊地址設(shè)置為2；
b、CANopen網(wǎng)絡(luò)通訊速率設(shè)置為1Mbps；
c、CANopen網(wǎng)絡(luò)主站模塊通訊電纜接線；
2、5臺CANopen網(wǎng)絡(luò)從站模塊（IFD9503）硬件設(shè)置如下：
a、CANopen網(wǎng)絡(luò)從站模塊電源和通訊電纜接線；
b、CANopen網(wǎng)絡(luò)從站模塊地址分別設(shè)置為：4，6，8，10，12；
c、CANopen網(wǎng)絡(luò)從站模塊下級Modbus設(shè)備均設(shè)置為：變頻器；
d、CANopen網(wǎng)絡(luò)從站模塊下級Modbus通訊模式均設(shè)置為：RS-485；
e、CANopen網(wǎng)絡(luò)從站模塊通訊速率均設(shè)置為：1Mbps；
3、CANopen網(wǎng)絡(luò)從站模塊IFD9503連接變頻器參數(shù)分別設(shè)置如下：
a、VFD007B21A參數(shù)設(shè)置如下：
參數(shù) | 設(shè)置值 | 說明 |
02-00 | 04 | 主頻率由RS-485通訊界面操作 |
02-01 | 03 | 運轉(zhuǎn)指令由通訊界面操作，鍵盤STOP操作有效 |
09-00 | 01 | VFD-B系列變頻器的通訊地址01 |
09-01 | 03 | 通訊傳送速度Baud rate 38400 bps |
09-04 | 03 | MODBUS RTU模式，資料格式<8，N，2> |
b、VFD007M21A參數(shù)設(shè)置如下：
參數(shù) | 設(shè)置值 | 說明 |
P00 | 03 | 主頻率輸入由串行通訊控制（RS-485） |
P01 | 03 | 運轉(zhuǎn)指令由通訊控制，鍵盤STOP操作有效 |
P88 | 01 | VFD-M系列變頻器的通訊地址01 |
P89 | 03 | 通訊傳送速度Baud rate 38400 bps |
P92 | 03 | MODBUS RTU模式，資料格式<8，N，2> |
c、VFD004S21A參數(shù)設(shè)置如下：
參數(shù) | 設(shè)置值 | 說明 |
02-00 | 04 | 主頻率由RS-485通訊界面操作 |
02-01 | 03 | 運轉(zhuǎn)指令由通訊界面操作，鍵盤STOP操作有效 |
09-00 | 01 | VFD-B系列變頻器的通訊地址01 |
09-01 | 03 | 通訊傳送速度Baud rate 38400 bps |
09-04 | 06 | MODBUS RTU模式，資料格式<8，N，2> |
4、CANopen網(wǎng)絡(luò)從站模塊IFD9503和變頻器Modbus通訊電纜如下：
5、CANopen網(wǎng)絡(luò)主、從站模塊軟件設(shè)置如下：
a、Delta CANopenBuilder總線組態(tài)軟件在線掃描結(jié)果如下：
b、Delta CANopenBuilder總線組態(tài)軟件主站模塊參數(shù)地址映射如下：
c、Delta CANopenBuilder總線組態(tài)軟件從站模塊參數(shù)地址映射如下：
d、Delta CANopenBuilder總線組態(tài)軟件從站模塊PDO配置如下：
PLC控制程序簡要說明：
上述畫面是一臺變頻器參數(shù)寫入和過程數(shù)值讀出的程序，其他4臺控制程序大體相同，注意不同變頻器PDO映射地址區(qū)別。
總結(jié)：
臺達電子推出現(xiàn)場總線類產(chǎn)品后，豐富了臺達自動化產(chǎn)品類別，擴大了客戶行業(yè)應(yīng)用范圍，為客戶提供了更好的通訊解決方案，在采用傳統(tǒng)Modbus協(xié)議通訊不能滿足通訊響應(yīng)實時性要求的技術(shù)應(yīng)用場合，應(yīng)用臺達CANopen總線產(chǎn)品組網(wǎng)通訊是客戶優(yōu)先之選，相對比國外其他品牌總線類產(chǎn)品，臺達CANopen現(xiàn)場總線性價比高，能夠提供整合應(yīng)用技術(shù)方案。這個案例調(diào)試成功，可以拓展到造紙、印刷、像塑等連續(xù)生產(chǎn)同步控制行業(yè)應(yīng)用。
參考文獻：
1、臺達DVP－PLC應(yīng)用技術(shù)手冊程序篇；
2、臺達DVP－PLC應(yīng)用技術(shù)手冊特殊模塊篇；
3、臺達DVPCOPM-SL CANopen總線主站模塊使用手冊；
4、臺達IFD9503 CANopen總線從站模塊使用手冊。
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