CHV100系列變頻器通訊協(xié)議
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CHV100系列變頻器通訊協(xié)議
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1 通訊協(xié)議
CHV100系列變頻器,提供RS232/RS485通信接口,采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的ModBus
通訊協(xié)議進(jìn)行的主從通訊。用戶可通過(guò)PC/PLC、控制上位機(jī)等實(shí)現(xiàn)集中控制(設(shè)
定變頻器控制命令、運(yùn)行頻率、相關(guān)功能碼參數(shù)的修改,變頻器工作狀態(tài)及故
障信息的監(jiān)控等),以適應(yīng)特定的應(yīng)用要求。
1.1 協(xié)議內(nèi)容
該 Modbus 串行通信協(xié)議定義了串行通信中異步傳輸?shù)膸瑑?nèi)容及使用格
式。其中包括:主機(jī)輪詢及廣播幀、從機(jī)應(yīng)答幀的格式;主機(jī)組織的幀內(nèi)容包
括:從機(jī)地址(或廣播地址)、執(zhí)行命令、數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤校驗(yàn)等。從機(jī)的響應(yīng)也是
采用相同的結(jié)構(gòu),內(nèi)容包括:動(dòng)作確認(rèn),返回?cái)?shù)據(jù)和錯(cuò)誤校驗(yàn)等。如果從機(jī)在
接收幀時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤,或不能完成主機(jī)要求的動(dòng)作,她將組織一個(gè)故障幀作為響
應(yīng)反饋給主機(jī)。
1.2 應(yīng)用方式
CHV100系列變頻器接入具備RS232/RS485總線的“單主多從”控制網(wǎng)絡(luò)。
1.3 總線結(jié)構(gòu)
(1)接口方式
RS485/RS232硬件接口
(2)傳輸方式
異步串行,半雙工傳輸方式。在同一時(shí)刻主機(jī)和從機(jī)只能有一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)
而另一個(gè)接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)在串行異步通信過(guò)程中,是以報(bào)文的形式,一幀一幀
發(fā)送。
(3)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
單主機(jī)多從機(jī)系統(tǒng)。從機(jī)地址的設(shè)定范圍為1~247,0為廣播通信地址。
網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)從機(jī)的地址具有唯一性。這是保證ModBus串行通訊的基礎(chǔ)。
1.4 協(xié)議說(shuō)明
CHV100系列變頻器通信協(xié)議是一種異步串行的主從ModBus通信協(xié)議,網(wǎng)
絡(luò)中只有一個(gè)設(shè)備(主機(jī))能夠建立協(xié)議(稱為“查詢/命令”)。其他設(shè)備
(從機(jī))只能通過(guò)提供數(shù)據(jù)響應(yīng)主機(jī)的“查詢/命令”,或根據(jù)主機(jī)的“查詢/
命令”做出相應(yīng)的動(dòng)作。主機(jī)在此是指?jìng)€(gè)人計(jì)算機(jī)(PC),工業(yè)控制設(shè)備或可
編程邏輯控制器(PLC)等,從機(jī)是指CHV100系列變頻器或其他的具有相同通
訊協(xié)議的控制設(shè)備。主機(jī)既能對(duì)某個(gè)從機(jī)單獨(dú)進(jìn)行通信,也能對(duì)所有從機(jī)發(fā)布
廣播信息。對(duì)于單獨(dú)訪問(wèn)的主機(jī)“查詢/命令”,從機(jī)都要返回一個(gè)信息(稱
為響應(yīng)),對(duì)于主機(jī)發(fā)出的廣播信息,從機(jī)無(wú)需反饋?lái)憫?yīng)信息給主機(jī)。
.1.1.5 通訊幀結(jié)構(gòu)
CHV100系列變頻器的ModBus協(xié)議通信數(shù)據(jù)格式分為RTU(遠(yuǎn)程終端單元)
模式和 ASCII(American Standard Code for Information International
Interchange)模式兩種進(jìn)行通訊。
RTU模式中,每個(gè)字節(jié)的格式如下:
編碼系統(tǒng):8位二進(jìn)制,
十六進(jìn)制0~9、A~F,
每個(gè)8位的幀域中,包含兩個(gè)十六進(jìn)制字符。
ASCII模式中,每個(gè)字節(jié)的格式如下:
編碼系統(tǒng):通訊協(xié)議屬于16進(jìn)制,ASCII的信息字符意義:
“0”…“9”,“A”…“F”每個(gè)16進(jìn)制代表每個(gè)ASCII信息,例如
字符 ‘0’ ‘1’ ‘2’ ‘3’ ‘4’ ‘5’ ‘6’ ‘7’ ‘8’ ‘9’
ASCII CODE 0x30 0x31 0x32 0x33 0x34 0x35 0x36 0x37 0x38 0x39
字符 ‘A’ ‘B’ ‘C’ ‘D’ ‘E’ ‘F’
ASCII CODE 0x41 0x42 0x43 0x44 0x45 0x46
字節(jié)的位:
包括起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位。
字節(jié)位的描述如下表:
11-bit字符幀:
起 無(wú)校驗(yàn)位 停
始 Bit1 Bit2 Bit3 Bit4 Bit5 Bit6 Bit7 Bit8 偶校驗(yàn)位 止
位 奇校驗(yàn)位 位
在RTU模式中,新的總是以至少3.5個(gè)字節(jié)的傳輸時(shí)間靜默,作為開(kāi)始。
在以波特率計(jì)算傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)上,3.5 個(gè)字節(jié)的傳輸時(shí)間可以輕松把握。緊
接著傳輸?shù)臄?shù)據(jù)域依次為:從機(jī)地址、操作命令碼、數(shù)據(jù)和CRC校驗(yàn)字,每個(gè)
域傳輸字節(jié)都是十六進(jìn)制的0...9,A...F。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備始終監(jiān)視著通訊總線的活
動(dòng),即使在靜默間隔時(shí)間內(nèi)。當(dāng)接收到第一個(gè)域(地址信息),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
都對(duì)該字節(jié)進(jìn)行確認(rèn)。隨著最后一個(gè)字節(jié)的傳輸完成,又有一段類似的3.5個(gè)
字節(jié)的傳輸時(shí)間間隔,用來(lái)表識(shí)本幀的結(jié)束,在此以后,將開(kāi)始一個(gè)新幀的傳
送。
.2.一個(gè)幀的信息必須以一個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳輸,如果整個(gè)幀傳輸結(jié)束前
超過(guò)1.5個(gè)字節(jié)以上的間隔時(shí)間,接收設(shè)備將清除這些不完整的信息,并錯(cuò)誤
認(rèn)為隨后一個(gè)字節(jié)是新一幀的地址域部分,同樣的,如果一個(gè)新幀的開(kāi)始與前
一個(gè)幀的間隔時(shí)間小于3.5個(gè)字節(jié)時(shí)間,接收設(shè)備將認(rèn)為它是前一幀的繼續(xù),
由于幀的錯(cuò)亂,最終CRC校驗(yàn)值不正確,導(dǎo)致通訊故障。
RTU幀的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu):
幀頭START T1-T2-T3-T4(3.5個(gè)字節(jié)的傳輸時(shí)間)
通訊地址:
從機(jī)地址域ADDR
0~247(十進(jìn)制)(0為廣播地址)
03H:讀從機(jī)參數(shù);
功能域CMD
06H:寫從機(jī)參數(shù)
數(shù)據(jù)域
DATA(N-1) 2*N個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),該部分為通訊的主要內(nèi)容,
… 也是通訊中,數(shù)據(jù)交換的核心。
DATA(0)
CRC CHK 低位
檢測(cè)值:CRC校驗(yàn)值(16BIT)
CRC CHK 高位
幀尾END T1-T2-T3-T4(3.5個(gè)字節(jié)的傳輸時(shí)間)
在ASCII模式中,幀頭為“:”(“0x3A”),幀尾缺省為“CRLF”(“0x0D”
“0x0A”)。在ASCII方式下,除了幀頭和幀尾之外,其余的數(shù)據(jù)字節(jié)全部以
ASCII碼方式發(fā)送,先發(fā)送高4位位元組,然后發(fā)送低4位位元組。ASCII方
式下數(shù)據(jù)為8位長(zhǎng)度。對(duì)于‘A’~‘F’,采用其大寫字母的ASCII碼。此時(shí)
數(shù)據(jù)采用LRC校驗(yàn),校驗(yàn)涵蓋從從機(jī)地址到數(shù)據(jù)的信息部分。校驗(yàn)和等于所有
參與校驗(yàn)數(shù)據(jù)的字符和(舍棄進(jìn)位位)的補(bǔ)碼。
.3.ASCII幀的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu):
START ‘:’(0x3A)
Address Hi 通訊地址:
Address Lo 8-bit 地址由2個(gè)ASCII碼組合
Function Hi 功能碼:
Function Lo 8-bit 地址由2個(gè)ASCII碼組合
DATA(N-1) 數(shù)據(jù)內(nèi)容:
… nx8-bit 數(shù)據(jù)內(nèi)容由2n個(gè)ASCII碼組合
DATA(0) n<=16,最大32個(gè)ASCII碼
LRC CHK Lo LRC檢查碼:
CHV100系列變頻器,提供RS232/RS485通信接口,采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的ModBus
通訊協(xié)議進(jìn)行的主從通訊。用戶可通過(guò)PC/PLC、控制上位機(jī)等實(shí)現(xiàn)集中控制(設(shè)
定變頻器控制命令、運(yùn)行頻率、相關(guān)功能碼參數(shù)的修改,變頻器工作狀態(tài)及故
障信息的監(jiān)控等),以適應(yīng)特定的應(yīng)用要求。
1.1 協(xié)議內(nèi)容
該 Modbus 串行通信協(xié)議定義了串行通信中異步傳輸?shù)膸瑑?nèi)容及使用格
式。其中包括:主機(jī)輪詢及廣播幀、從機(jī)應(yīng)答幀的格式;主機(jī)組織的幀內(nèi)容包
括:從機(jī)地址(或廣播地址)、執(zhí)行命令、數(shù)據(jù)和錯(cuò)誤校驗(yàn)等。從機(jī)的響應(yīng)也是
采用相同的結(jié)構(gòu),內(nèi)容包括:動(dòng)作確認(rèn),返回?cái)?shù)據(jù)和錯(cuò)誤校驗(yàn)等。如果從機(jī)在
接收幀時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤,或不能完成主機(jī)要求的動(dòng)作,她將組織一個(gè)故障幀作為響
應(yīng)反饋給主機(jī)。
1.2 應(yīng)用方式
CHV100系列變頻器接入具備RS232/RS485總線的“單主多從”控制網(wǎng)絡(luò)。
1.3 總線結(jié)構(gòu)
(1)接口方式
RS485/RS232硬件接口
(2)傳輸方式
異步串行,半雙工傳輸方式。在同一時(shí)刻主機(jī)和從機(jī)只能有一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)
而另一個(gè)接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)在串行異步通信過(guò)程中,是以報(bào)文的形式,一幀一幀
發(fā)送。
(3)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
單主機(jī)多從機(jī)系統(tǒng)。從機(jī)地址的設(shè)定范圍為1~247,0為廣播通信地址。
網(wǎng)絡(luò)中的每個(gè)從機(jī)的地址具有唯一性。這是保證ModBus串行通訊的基礎(chǔ)。
1.4 協(xié)議說(shuō)明
CHV100系列變頻器通信協(xié)議是一種異步串行的主從ModBus通信協(xié)議,網(wǎng)
絡(luò)中只有一個(gè)設(shè)備(主機(jī))能夠建立協(xié)議(稱為“查詢/命令”)。其他設(shè)備
(從機(jī))只能通過(guò)提供數(shù)據(jù)響應(yīng)主機(jī)的“查詢/命令”,或根據(jù)主機(jī)的“查詢/
命令”做出相應(yīng)的動(dòng)作。主機(jī)在此是指?jìng)€(gè)人計(jì)算機(jī)(PC),工業(yè)控制設(shè)備或可
編程邏輯控制器(PLC)等,從機(jī)是指CHV100系列變頻器或其他的具有相同通
訊協(xié)議的控制設(shè)備。主機(jī)既能對(duì)某個(gè)從機(jī)單獨(dú)進(jìn)行通信,也能對(duì)所有從機(jī)發(fā)布
廣播信息。對(duì)于單獨(dú)訪問(wèn)的主機(jī)“查詢/命令”,從機(jī)都要返回一個(gè)信息(稱
為響應(yīng)),對(duì)于主機(jī)發(fā)出的廣播信息,從機(jī)無(wú)需反饋?lái)憫?yīng)信息給主機(jī)。
.1.1.5 通訊幀結(jié)構(gòu)
CHV100系列變頻器的ModBus協(xié)議通信數(shù)據(jù)格式分為RTU(遠(yuǎn)程終端單元)
模式和 ASCII(American Standard Code for Information International
Interchange)模式兩種進(jìn)行通訊。
RTU模式中,每個(gè)字節(jié)的格式如下:
編碼系統(tǒng):8位二進(jìn)制,
十六進(jìn)制0~9、A~F,
每個(gè)8位的幀域中,包含兩個(gè)十六進(jìn)制字符。
ASCII模式中,每個(gè)字節(jié)的格式如下:
編碼系統(tǒng):通訊協(xié)議屬于16進(jìn)制,ASCII的信息字符意義:
“0”…“9”,“A”…“F”每個(gè)16進(jìn)制代表每個(gè)ASCII信息,例如
字符 ‘0’ ‘1’ ‘2’ ‘3’ ‘4’ ‘5’ ‘6’ ‘7’ ‘8’ ‘9’
ASCII CODE 0x30 0x31 0x32 0x33 0x34 0x35 0x36 0x37 0x38 0x39
字符 ‘A’ ‘B’ ‘C’ ‘D’ ‘E’ ‘F’
ASCII CODE 0x41 0x42 0x43 0x44 0x45 0x46
字節(jié)的位:
包括起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位和停止位。
字節(jié)位的描述如下表:
11-bit字符幀:
起 無(wú)校驗(yàn)位 停
始 Bit1 Bit2 Bit3 Bit4 Bit5 Bit6 Bit7 Bit8 偶校驗(yàn)位 止
位 奇校驗(yàn)位 位
在RTU模式中,新的總是以至少3.5個(gè)字節(jié)的傳輸時(shí)間靜默,作為開(kāi)始。
在以波特率計(jì)算傳輸速率的網(wǎng)絡(luò)上,3.5 個(gè)字節(jié)的傳輸時(shí)間可以輕松把握。緊
接著傳輸?shù)臄?shù)據(jù)域依次為:從機(jī)地址、操作命令碼、數(shù)據(jù)和CRC校驗(yàn)字,每個(gè)
域傳輸字節(jié)都是十六進(jìn)制的0...9,A...F。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備始終監(jiān)視著通訊總線的活
動(dòng),即使在靜默間隔時(shí)間內(nèi)。當(dāng)接收到第一個(gè)域(地址信息),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
都對(duì)該字節(jié)進(jìn)行確認(rèn)。隨著最后一個(gè)字節(jié)的傳輸完成,又有一段類似的3.5個(gè)
字節(jié)的傳輸時(shí)間間隔,用來(lái)表識(shí)本幀的結(jié)束,在此以后,將開(kāi)始一個(gè)新幀的傳
送。
.2.一個(gè)幀的信息必須以一個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳輸,如果整個(gè)幀傳輸結(jié)束前
超過(guò)1.5個(gè)字節(jié)以上的間隔時(shí)間,接收設(shè)備將清除這些不完整的信息,并錯(cuò)誤
認(rèn)為隨后一個(gè)字節(jié)是新一幀的地址域部分,同樣的,如果一個(gè)新幀的開(kāi)始與前
一個(gè)幀的間隔時(shí)間小于3.5個(gè)字節(jié)時(shí)間,接收設(shè)備將認(rèn)為它是前一幀的繼續(xù),
由于幀的錯(cuò)亂,最終CRC校驗(yàn)值不正確,導(dǎo)致通訊故障。
RTU幀的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu):
幀頭START T1-T2-T3-T4(3.5個(gè)字節(jié)的傳輸時(shí)間)
通訊地址:
從機(jī)地址域ADDR
0~247(十進(jìn)制)(0為廣播地址)
03H:讀從機(jī)參數(shù);
功能域CMD
06H:寫從機(jī)參數(shù)
數(shù)據(jù)域
DATA(N-1) 2*N個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),該部分為通訊的主要內(nèi)容,
… 也是通訊中,數(shù)據(jù)交換的核心。
DATA(0)
CRC CHK 低位
檢測(cè)值:CRC校驗(yàn)值(16BIT)
CRC CHK 高位
幀尾END T1-T2-T3-T4(3.5個(gè)字節(jié)的傳輸時(shí)間)
在ASCII模式中,幀頭為“:”(“0x3A”),幀尾缺省為“CRLF”(“0x0D”
“0x0A”)。在ASCII方式下,除了幀頭和幀尾之外,其余的數(shù)據(jù)字節(jié)全部以
ASCII碼方式發(fā)送,先發(fā)送高4位位元組,然后發(fā)送低4位位元組。ASCII方
式下數(shù)據(jù)為8位長(zhǎng)度。對(duì)于‘A’~‘F’,采用其大寫字母的ASCII碼。此時(shí)
數(shù)據(jù)采用LRC校驗(yàn),校驗(yàn)涵蓋從從機(jī)地址到數(shù)據(jù)的信息部分。校驗(yàn)和等于所有
參與校驗(yàn)數(shù)據(jù)的字符和(舍棄進(jìn)位位)的補(bǔ)碼。
.3.ASCII幀的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu):
START ‘:’(0x3A)
Address Hi 通訊地址:
Address Lo 8-bit 地址由2個(gè)ASCII碼組合
Function Hi 功能碼:
Function Lo 8-bit 地址由2個(gè)ASCII碼組合
DATA(N-1) 數(shù)據(jù)內(nèi)容:
… nx8-bit 數(shù)據(jù)內(nèi)容由2n個(gè)ASCII碼組合
DATA(0) n<=16,最大32個(gè)ASCII碼
LRC CHK Lo LRC檢查碼:
AIGC
CHV100系列變頻器是一種應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的交流電機(jī)調(diào)速控制設(shè)備,它支持多種通訊協(xié)議以實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)(如PLC、計(jì)算機(jī)或其他變頻器控制器)之間的數(shù)據(jù)交換和遠(yuǎn)程監(jiān)控。該系列變頻器常用的通訊協(xié)議可能包括:
1. Modbus TCP/IP:這是一種基于TCP/IP協(xié)議的應(yīng)用層通信協(xié)議,廣泛用于變頻器與PLC或工業(yè)以太網(wǎng)之間的通訊,允許讀取和設(shè)置變頻器參數(shù),以及監(jiān)測(cè)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。
2. Modbus RTU:這是Modbus協(xié)議的一種簡(jiǎn)化版本,適用于串行連接,常用于現(xiàn)場(chǎng)總線如RS-485/RS-422等,同樣能進(jìn)行參數(shù)配置和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集。
3. EtherNet/IP (Profibus-Ethernet) 或PROFINET:這些是工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn),為CHV100系列變頻器提供了高速、可靠且遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)通訊能力,支持多點(diǎn)同時(shí)通訊,并具備強(qiáng)大的診斷功能。
4. CANopen 或 DeviceNet:這兩種現(xiàn)場(chǎng)總線協(xié)議通常在對(duì)速度要求不高的應(yīng)用中使用,它們?yōu)樽冾l器提供了靈活的組態(tài)和可靠的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。
具體到CHV100系列變頻器,用戶應(yīng)查閱其官方技術(shù)手冊(cè)或參考文檔來(lái)詳細(xì)了解所配備的通訊接口類型、波特率選擇、地址分配以及各個(gè)功能碼定義等詳細(xì)信息,以便正確地進(jìn)行設(shè)備配置及通信操作。
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