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发布时间：2023-02-03
一、S7-200如何通过自由口通信控制西门子变频器的运行
1、西门子变频器的通信协议是固定的。如A、A′格式。控制电机的启停用A ′格式，要改变变频器的运行频率，使用A格式。
2、S7-200 plc根据西门子变频器的通信协议，通过自由口发送数据到变频器中，实现对西门子变频器的正转、反转、停止及修改运行输出频率。
二、西门子变频器通信协议
总和校验计算：
频率值对应的ASCII码:频率数据内容H0000～H2EE0变成十进制即为0～120Hz，小单位为0.01 Hz。如现在要表示数据10Hz，即为1000（单位为0.01 Hz），1000转换成十六进制为H03E8，再转换成ASCII码为H30 H33 H45 H38。
总和校验代码
总和校验代码是由被检验的ASCII码数据的总和（二进制）的低一个字节（8位）表示的2个ASCII码数字（十六进制）
三、S7-200自由口通信
1、通信端口控制字节
2、发送指令XMT与接收指令RCV
说明：
（1）发送与接收指令可以方便地发送或接收多255个字节的数据。
（2）PORT指定发送或接收的端口。
（3）TBL指定发送或接收数据缓冲区，个数据指定发送或接收的字节数。
(4) 发送完成时可以调用中断,接收完成时也可调用中断.
四、项目实现
用S7-200 PLC自由口通信方式控制西门子变频器，拖动电机正转启动与停止，并能改变变频器的运行频率。设变频器站号为1.
正转启动的代码是: H05 H30 H31 H46 H41 H31 H30 H32 H38 H31
停止的代码是:H05 H30 H31 H46 H41 H31 H30 H30 H37 H46
把变频器运行输出频率改为20Hz的代码是:H05 H30 H31 H45 H44 H31 H30 H30 H31 H04 H42 H35
1、设置变频器参数
2、编写PLC自由口通信控制程序
总结:
1、作自由口通信时，一定要先研究要通讯设备的通信协议和数据格式。
2、作自由口通信时，如果要求PLC既发送数据，又接收数据。则一定要使通讯的双方设备进行发送与接收的协调。因为对于RS485通信，发送时不能接收，接收时不能发送。这样就要用定时中断和通信中断机制进行协调。
1. PLC控制系统的设计内容
（1）根据设计任务书，进行工艺分析，并确定控制方案，它是设计的依据。
（2）选择输入设备（如按钮、开关、传感器等）和输出设备（如继电器、接触器、指示灯等执行机构）。
（3）选定PLC的型号（包括机型、容量、I/O模块和电源等）。
（4）分配PLC的I/O点，绘制PLC的I/O硬件接线图。
（5）编写程序并调试。
（6）设计控制系统的操作台、电气控制柜等以及安装接线图。
（7）编写设计说明书和使用说明书。
2. PLC控制系统设计步骤
（1）工艺分析
深入了解控制对象的工艺过程、工作特点、控制要求，并划分控制的各个阶段，归纳各个阶段的特点，和各阶段之间的转换条件，画出控制流程图或功能流程图。
（2）选择合适的PLC类型
在选择PLC机型时，主要考虑下面几点：
1功能的选择。 对于小型的PLC主要考虑I/O扩展模块、A/D与D/A模块以及指令功能（如中断、PID等）。
2I/O点数的确定。 统计被控制系统的开关量、模拟量的I/O点数，并考虑以后的扩充（一般加上10%～20%的备用量），从而选择PLC的I/O点数和输出规格。
3内存的估算。 用户程序所需的内存容量主要与系统的I/O点数、控制要求、程序结构长短等因素有关。一般可按下式估算：存储容量=开关量输入点数×10+开关量输出点数×8+模拟通道数×100+定时器/计数器数量×2+通信接口个数×300+备用量。
（3）分配I/O点。 分配PLC的输入/输出点，编写输入/输出分配表或画出输入/输出端子的接线图，接着就可以进行PLC程序设计，同时进行控制柜或操作台的设计和现场施工。
（4）程序设计。 对于较复杂的控制系统，根据生产工艺要求，画出控制流程图或功能流程图，然后设计出梯形图，再根据梯形图编写语句表程序清单，对程序进行模拟调试和修改，直到满足控制要求为止。
（5）控制柜或操作台的设计和现场施工。 设计控制柜及操作台的电器布置图及安装接线图；设计控制系统各部分的电气互锁图；根据图纸进行现场接线，并检查。
（6）应用系统整体调试。如果控制系统由几个部分组成，则应先作局部调试，然后再进行整体调试；如果控制程序的步序较多，则可先进行分段调试，然后连接起来总调。
（7）编制技术文件。技术文件应包括：可编程控制器的外部接线图等电气图纸，电器布置图，电器元件明细表，顺序功能图，带注释的梯形图和说明。
PLC采用循环扫描的工作方式，在PLC中用户程序按先后顺序存放，CPU从条指令开始执行程序，直到遇到结束符后又返回条，如此周而复始不断循环。PLC的扫描过程分为内部处理、通信操作、程序输入处理、程序执行、程序输出几个阶段。全过程扫描一次所需的时间称为扫描周期。当PLC处于停状态时，只进行内部处理和通信操作服务等内容。在PLC处于运行状态时，从内部处理、通信操作、程序输入、程序执行、程序输出，一直循环扫描工作。
1．输入处理
输入处理也叫输入采样。在此阶段，顺序读入所有输入端子的通端状态，并将读入的信息存入内存中所对应的映象寄存器。在此输入映象寄存器被刷新。接着进入程序执行阶段。在程序执行时，输入映象寄存器与外界隔离，即使输入信号发生变化，其映象寄存器的内容也不会发生变化，只有在下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入信息。
