科威PLC通過自由協議與深圳傳動之星變頻器通信說明
第1節 傳動之星系列變頻器串口通訊協議
一、適用網絡
單監控主機多變頻器從機控制網。即單主多從方式。
單監控主機單變頻器從機控制網。即單主單從方式。
單監控主機可以由變頻器代替，能實現同步的啟動和停止。
二、物理接口
1）接口方式
RS485/232接口，異步，半雙工
2）數據格式
1位起始位、8位數據位、無奇偶校驗位、1位停止位
1位起始位、8位數據位、偶校驗位、1位停止位
1位起始位、8位數據位、奇校驗位、1位停止位
3）波特率
300bps 600bps 1200bps 2400bps 4800bps 9600bps 19200bps 38400bps
三、通訊協議功能
通過通訊協議格式建立主機和變頻器之間的相互訪問，達到控制變頻器的目的。
四、通訊方式
1）上位機為主機，主機可為計算機、PLC可編程控制器等，變頻器為從機。采用主機輪詢，從機應答的點對點通訊方式。主機廣播時，從機不允許應答。
2）利用鍵盤設定變頻器串行接口通訊參數，包括本機地址（從站地址），波特率，串行接口地址等。
3）為保證半雙工的可靠工作，發送數據幀與接收數據幀之間時間間隔應不小于5ms，數據幀的字節之間的時間，間隔應不小于1ms。
五、通訊出錯
通訊時，若出現校驗和錯誤或數據超出范圍，從機變頻器將發送報錯數據包，并準備接收下一幀數據。
六、協議數據包格式格式
發送順序
定義 頭地址區狀態區命令區代碼區數據區校驗尾
發送字節 1 2 2 2 2 4 21
注意：除去數據包頭和數據包尾其他數據都要轉化為ASCⅡ碼。字節計算方法是除去數據包頭和數據包尾各算一個字節，其他數據都要轉化為ASCⅡ碼后‚一個ASCⅡ碼表示一個字節。例如：1號從機地址為01H，則高位ASCⅡ碼30H，低位ASCⅡ碼31H。共兩個字節。
七、協議格式解釋(以下提到的D99，D100，D101，D102等數據都是PLC中的地址)
1）數據包頭=7EH
數據包的起始字節，不用轉換為ASCⅡ碼，記為一個字節。
2）D99=從機地址
數據含義：變頻器為從機，變頻器的本機地址即為從機地址。
發送方式：將從機地址的高4位和低4位拆分并轉換為ASCⅡ碼，先高后低發送。
例如：1號從機地址為01H，則高位ASCⅡ碼30H，低位ASCⅡ碼31H。共兩個字節。先發送30H，再發送31H共兩個字節，其他字節的發送方式與此一致。
3）狀態代碼（編程時發送包里狀態碼永遠置為00H，而接收包里為其他的6個狀態碼，具體是哪個要看是變頻器所處的狀態）
數據含義：從機變頻器的狀態代碼。即參數設定狀態、運行狀態（01H）、停車狀態（02H）、故障狀態（03H）和工廠測試狀態，接收的數據幀中ASCⅡ碼有錯（90H），數據或命令超出可設定的范圍（80H），運行中該參數不可修改（70H）
先高后低發送。
狀態代碼定義：
00H=保留
01H=從機運行
02H=從機停車
03H=從機故障
90H=接收的數據幀中ASCⅡ碼有錯誤
80H＝數據或命令超出可設定的范圍
70H＝運行中該參數不可修改
其他=預留
4）D100=命令代碼
數據含義：主機發送的命令代碼，對從機進行相應操作，如讀、寫、啟動、停車、清除故障等。
發送方式：先高后低發送。
命令代碼定義：
00H=變頻器運行狀態查詢
01H=啟動變頻器運行
02H=變頻器停車
03H=復位變頻器故障
04H=讀對應功能代碼內容
05H=寫對應功能代碼內容
06H=讀取監視參數
07H=讀取歷史故障信息
08H=恢復默認值
09H=機給定頻率設定
其他=非法
5）D101=數據地址
數據含義：數據地址的定義，即變頻器的功能代碼地址編號（參見功能代碼表及意義）。
發送方式：將功能代碼的高4位和低4位拆分并轉換為ASCⅡ碼，先高后低發送。
6）D102=數據信息高字節，D103=數據信息低字節
數據含義：數據信息的定義，范圍：0-32000。無小數點，是否為小數和有幾位小數見功能代碼說明，若功能代碼內容為10.00，發送的數據為1000，轉換成16進制為03E8H。
數據類型：十六進制，雙字節。
發送方式：先發高字節，再發低字節，將數據信息雙字節的高4位和低4位拆分并轉換為ASCⅡ碼，先高后低發送。
若發送16進制的03E8H，則依次發送30H，33H，45H，38H
7）校驗碼
數據含義：數據幀中，從從機地址至數據信息12個字節ASCⅡ碼值的累加和的低字節。
8）數據包尾=0DH
第2節 科威PLC自由協議通信說明
一、自由協議收發函數
通過對通信格式字D8120的設置來完成通信。更多具體示例參見科威PLC《編程手冊》第十一章<自由協議說明及應用>
1〕相關標志位及寄存器
特殊數據寄存器
特殊數據寄存器 描述
D8120 通信格式
D8121 待發送字節數
D8122 發送剩余字節數
D8123 待接收字節數
D8124 已接收字節數
D8125 接收起始符
D8126 接收終止符
D8127 發送接收超時
D8128 發送起始單元
D8129 接收起始單元
D8130 超時剩余時間
特殊輔助繼電器
特殊輔助繼電器 描述
M8120 奇偶校驗錯標志
M8121 發送請求標志
M8122 發送成功標志
M8123 接收請求標志
M8124 接收成功標志
M8125 接收起始符標志
M8126 接收終止符標志
M8127 發送接收超時標志
2〕自由協議發送函數 UART1_SEND
功能：將設置好的數據等信息進行發送。
函數號：D8200＝29 函數調用：M8200
3〕自由協議接收函數UART1_REV
功能：將設置好的數據等信息接收。
函數號：D8200＝30 函數調用：M8200
二、自由協議的通信格式
自由協議的通信格式由D8120控制，在運行過程中，根據通信對象的不同，可以改變控制字。但專用協議和自由協議，在運行時不允許相互切換。
嵌入式PLC串口1通信，一旦選擇專有協議，其各項通信指標是固定的。只有選擇自由協議，各項通信參數才根據D8120而變化。
專有協議有主從站設置和地址設置類信息，而自由協議的的主從信息、地址信息是隱含在編程中。如，主從信息表現在主動發信息還是被動發信息的編程上，地址信息包含在規劃的報文格式中及解讀報文的編程中。
D8120的協議選項(D8120_Bit14)，決定是自由協議還是專有協議，其他選項都是針對自由協議的。當選擇專有協議時，其他各項可以不選。
嵌入式PLC每次上電，D8120都有一個默認初值D8120=H6881，也就是默認選擇為專
有協議。當選擇為自由協議時，才需要對D8120進行重新賦值。
如D8120=H0431，表示自由協議，發送結束自動轉接收，通信速率為9600bps，7位數據，無奇偶校驗。
自由協議的通信格式總共是11位，其中起始位1位，數據位9位(B0----B7+TB8/RB8),1停止位，如圖所示。
嵌入PLC與其它控制器通信，如與計算機通信，以自由協議方式，9600bps速率,發送自動轉接收為例，可選設置項如下：
①、7位數據+無奇偶校驗+1停止位： 請按第②種情況設置。
?、?、7位數據+無奇偶校驗+2停止位 (Bit7=1) D8120=H0438
?、?、7位數據+奇校驗+1停止位 (Bit7=奇校驗) D8120=H0432
?、堋?位數據+偶校驗+1停止位 (Bit7=偶校驗) D8120=H0436
?、?、7位數據+奇校驗+2停止位 (Bit7=奇校驗，TB81/RB81=1) D8120=H043A
?、?、7位數據+偶校驗+2停止位 (Bit7=偶校驗，TB81/RB81=1) D8120=H043E
?、?、8位數據+無奇偶校驗+1停止位 D8120=H0431
?、?、8位數據+無奇偶校驗+2停止位 (TB81/RB81=1) D8120=H0439
?、?、8位數據+奇校驗+1停止位 (TB81/RB81=奇校驗) D8120=H0433
⑩、8位數據+偶校驗+1停止位 (TB81/RB81=偶校驗) D8120=H0437
?、稀?位數據+奇校驗+2停止位： 請按第⑨種情況設置。
?、?、8位數據+偶校驗+2停止位： 請按第⑩種情況設置。
三、自由協議通信中常用功能函數
1〕常用功能函數
函數號(25)+函數名(ASCII_HEX函數)+功能說明(將指定寄存器的ASCII碼轉換為十六進制數HEX);
函數號(26)+函數名(HEX_ASCII函數)+功能說明(將指定寄存器的十六進制數HEX轉換為ASCII碼) ;
函數號(27)+函數名(BYTE_ BYTE函數)+功能說明(將指定寄存器的字進行拆分和組合);
函數號(28)+函數名(CRC函數)+功能說明(將和校驗區ASCII碼的十六進制數相加后，取后兩位字符);
函數號(29)+函數名(自由協議發送函數)+功能說明(將設置好的數據等信息進行發送);
函數號(30)+函數名(自由協議接收函數)+功能說明(將設置好的數據等信息接收);
2〕自由協議相關函數
在工控通信中，根據不同的情況，各工控廠家有不同的通信協議。有的以16進制的方
式傳輸，有的以ASCII碼傳輸，有的以BCD碼傳輸；校驗方式有和校驗，異或校驗；傳輸順序有的從高字節開始，有的從低字節開始；傳輸單位一般是以字節為單位，而PLC在梯形圖中多以字為單位。而自由協議的發送區和接收區是以字節為單位的連續區。為適應各家協議，必須有相關的輔助函數，才能更好發揮自由協議的作用。
輔助函數只針對數據寄存器區。
1．ASCII碼字符轉HEX數值 (函數號：25)
將ASCII碼表示的“0---9，A---F”字符轉換成16進制的數值0---9，A---F。如ASCII值為31 32 33 42 (表示字符“123B”)，經函數轉換后成HEX值為 123B，四個字節變成二個字節。
2．HEX數值轉換成ASCII碼字符 (函數號：26)
將HEX表示的數值變換為ASCII碼，與25號函數功能相對。如將HEX值AB23轉換為ASCII碼字符“AB23”，ASCII值為41 42 32 33。
3． 區域移動 (函數號：27)
將字節拼成字，或將字拆成字節，或字區的移動。如，填寫發送字節時，將字節賦給字單元的低字節，我們會覺得方便；但對發送而言，發送的是連續字節區，因此發送前，又必須將不連續的低字節變成連續的字節，即連續的字區。
4．區域求和 (函數號：28)
在有和校驗的協議中，以字節為單位進行求和運算。因此對接收字可能需拆成字節，而后進行求和運算。如11H 22H 33H 44H 55H 66H 77H 的7個字節，求和結果為01DCH。如果只傳兩個字的ASCII碼值，則只傳“DC”，ASCII碼值為44H 43H。
以上提供的輔助函數在自由協議方式下，使用的頻率較高，輔助函數的調用方式也大體相同。
入口參數：輸入的元件號 (D8201)：如D8201=K100，表示從D100開始。
輸入的有效字節數 (D8202)：如D8202=K10，表示10個字節。
起始字節高/低選擇 (M8201)：如SET M8201表示從低字節開始。
字/字節有效選擇 (M8202)：如SET M8202表示字節方式。
出口參數：輸出元件號 (D8203)：如D8203=K1000，表示結果存在D1000超始區。
起始字節高/低選擇 (M8203)：如SET M8203表示從低字節開始。
字/字節有效選擇 (M8204)：如SET M8204表示字節方式。
以上函數的具體示例參見科威PLC《編程手冊》第八章<常用功能函數說明>
第3節 科威PLC通過自由協議與深圳傳動之星變頻器通信實現
一、程序流程圖
二、資源分配
1）資源分配總體情況
字元件(D0〜D4)+位元件(M11〜M42)+標簽P(P1，P10〜P19)+定時器(T0，T1，T3);
字元件(D10〜D49)+位元件(M100，M110，M120，M130，M140，M150，M160，M170，M180，M190）；
字元件(D99〜D103)+位元件(M1000〜M1016(僅在子程序P1中)；
2）主程序里包含的資源
字元件(D0〜D4，D99)+位元件(M100，M110，M120，M130，M140，M150，M160，M170，M180，M190)+標簽P(P1，P10〜P19)+定時器(T0，T1，T3);
字元件(D10〜D49)+位元件(M0〜M4，)；
3）子程序P1
字元件(D49，D23，D24)+位元件(M1000〜M1016(僅在子程序P1中)+標簽P(P1，P10〜P19)；
4）子程序P10〜P19
字元件
D28〜D31
D100〜D103
二、讀寫方法舉例
1)讀操作流程:
2)寫操作流程:
3）假設要讀取的1#變頻器的“給定[頻率”F0-002=50HZ=5000*0.01HZ（最小單位）
解析：讀1#變頻器D99=01，讀命令代碼D100=“04H”，參數的序號D101=“002”（10進制）=數據地址=“02H”，讀命令代碼對應程序中定義的M140=ON，填寫后D4=1388H，同時還出現以下的應答報文格式：
注意：表中D40H表示D40的高字節，D40L表示D40L的低字節，其他定義也一樣
4）假設要向1#變頻器寫“給定[頻率”F0-002=50HZ=5000*0.01HZ（最小單位）
解析：寫入1#變頻器D99=“01H”，寫入的命令代碼D100=“05H”，命令代碼對應程序中定義的M150=ON，參數的序號D101=“002”（10進制）=數據地址=“02H”，數據信息=“1388H”，所以數據信息高字節D102=13H，數據信息高字節D102=88H，填寫后將出現以下的應答報文格式：
注意：表中D40H表示D40的高字節，D40L表示D40L的低字節，其他定義也一樣
使用下表說明：要求填寫序號（D101）是指功能碼去掉頭三個字符F0-后，留下的三個字符的10進制，如F0-000，去掉頭三個字符F0-后留下000就是所說的功能序號，數值大小也等于表中16進制表示的“數據地址”所以填序號實際上就是填數據地址。
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