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案例頻道 摘 要：本文主要介紹了臺達機電產品和CANopen總線產品通訊整合應用，著重說明了臺達CANopen總線產品在工業現場總線通訊整合應用中的應用技術特點和技巧，體現了臺達自動化產品強大的功能和整合應用技術方案優勢。
關鍵字：CANopen總線 Modbus
前 言：近年來，現場總線技術在愈來愈多的工業現場得到良好的應用，國外多家知名自動化廠商相繼推出了現場總線類產品，為了適應工業自動化產品技術發展的需要，滿足眾多客戶現場總線應用需求，臺達也推出了CANopen總線產品，支持臺達全系列自動化產品，同時支持自定義設備，可以支持其他廠商產品接入CANopen總線。
本項目就是利用臺達CANopen總線和臺達其他自動化產品整合應用，基于CANopen現場總線通訊協議，達到高速通訊響應的控制要求。
控制系統技術方案配置：詳見下表
|
序號 |
元件名稱 |
型號規格 |
數量（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。
控制系統原理框圖簡要介紹：
采用CANopen現場總線作為通訊介質，主要為了實現多從站大量數據高速通信響應和提高通訊穩定性，和傳統Modbus通訊協議比較，CANopen總線通訊協議有質的飛躍，數據通訊不再受到Modbus輪詢方式的制約，大大提高了主從站之間的大量數據通訊響應速度和穩定性。
人機界面通過RS485和主站28SV PLC連接，28SV左側高速并行接口連接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，系統實現人機輸入頻率和啟停命令，實時顯示變頻器輸出頻率、電流、電壓等參數數值。
控制系統原理框圖：
人機界面畫面如下：
人機界面可以實現：分別設定5臺變頻器給定頻率和啟動、停止運轉信號；可以分別顯示5臺變頻器運行參數數據，包括輸出頻率、輸出電流、輸出電壓等等。
人機界面模組參數設置介紹如下：
1、CANopen網絡主站模塊（DVPCOPM-SL）硬件設置如下：
a、CANopen網絡主站模塊地址設置為2；
b、CANopen網絡通訊速率設置為1Mbps；
c、CANopen網絡主站模塊通訊電纜接線；
2、5臺CANopen網絡從站模塊（IFD9503）硬件設置如下：
a、CANopen網絡從站模塊電源和通訊電纜接線；b、CANopen網絡從站模塊地址分別設置為：4，6，8，10，12；
c、CANopen網絡從站模塊下級Modbus設備均設置為：變頻器；
d、CANopen網絡從站模塊下級Modbus通訊模式均設置為：RS-485；
e、CANopen網絡從站模塊通訊速率均設置為：1Mbps；
3、CANopen網絡從站模塊IFD9503連接變頻器參數分別設置如下：
a、VFD007B21A參數設置如下：
|
參數 |
設置值 |
說明 |
|
02-00 |
04 |
主頻率由RS-485通訊界面操作 |
|
02-01 |
03 |
運轉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參數設置如下：
|
參數 |
設置值 |
說明 |
|
P00 |
03 |
主頻率輸入由串行通訊控制（RS-485） |
|
P01 |
03 |
運轉指令由通訊控制，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參數設置如下：
|
參數 |
設置值 |
說明 |
|
02-00 |
04 |
主頻率由RS-485通訊界面操作 |
|
02-01 |
03 |
運轉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網絡從站模塊IFD9503和變頻器Modbus通訊電纜如下：
5、CANopen網絡主、從站模塊軟件設置如下：
a、Delta CANopenBuilder總線組態軟件在線掃描結果如下：b、Delta CANopenBuilder總線組態軟件主站模塊參數地址映射如下：
c、Delta CANopenBuilder總線組態軟件從站模塊參數地址映射如下：
d、Delta CANopenBuilder總線組態軟件從站模塊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寫入和過程數值讀出的程序，其他4臺控制程序大體相同，注意不同變頻器PDO映射地址區別。
總結：
臺達電子推出現場總線類產品后，豐富了臺達自動化產品類別，擴大了客戶行業應用范圍，為客戶提供了更好的通訊解決方案，在采用傳統Modbus協議通訊不能滿足通訊響應實時性要求的技術應用場合，應用臺達CANopen總線產品組網通訊是客戶優先之選，相對比國外其他品牌總線類產品，臺達CANopen現場總線性價比高，能夠提供整合應用技術方案。這個案例調試成功，可以拓展到造紙、印刷、像塑等連續生產同步控制行業應用。
參考文獻：
1、臺達DVP－PLC應用技術手冊程序篇；
2、臺達DVP－PLC應用技術手冊特殊模塊篇；
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。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號