Goodrive1000系列采煤机专用变频器通信协议是一种异步串行的主从MODBUS通信协议,网络中只有一个设备(主机)能够建立协议(称为“查询/命令”)。其它设备(从机)只能通过提供数据响应主机的“查询/命令”,或根据主机的“查询/命令”做出相应的动作。主机在此是指个人计算机(PC)、工业控制设备或可编程逻辑控制器(PLC)等,从机是指Goodrive1000系列采煤机专用变频器或其它具有相同通讯协议的控制设备。主机既能对某个从机单独进行通信,也能对所有从机发布广播信息。对于单独访问的主机“查询/命令”,从机都要返回一个信息(称为响应),对于主机发出的广播信息,从机无需反馈响应信息给主机。

Goodrive1000系列采煤机专用变频器,提供RS485通信接口,采用国际标准的MODBUS通讯协议进行的主从通讯。用户可通过PC/PLC、控制上位机等实现集中控制(设定变频器控制命令、运行频率、相关功能码参数的修改,变频器工作状态及故障信息的监控等),以适应特定的应用要求。

8.1.1 协议内容

该MODBUS串行通信协议定义了串行通信中异步传输的帧内容及使用格式。其中包括:主机轮询及广播帧、从机应答帧的格式。主机组织的帧内容包括:从机地址(或广播地址)、执行命令、数据和错误校验等。从机的响应也是采用相同的结构,内容包括:动作确认,返回数据和错误校验等。如果从机在接收帧时发生错误,或不能完成主机要求的动作,它将组织一个故障帧作为响应反馈给主机。

8.1.2 应用方式

Goodrive1000系列采煤机专用变频器可接入具备RS485总线的“单主多从”控制网络。

8.1.3 总线结构

名称

定义

接口方式

RS485硬件接口

传输方式

异步串行,半双工传输方式。在同一时刻主机和从机只能有一个发送数据而另一个接收数据。数据在串行异步通信过程中,是以报文的形式,一帧一帧发送。

拓扑结构

单主机多从机系统。从机地址的设定范围为1~247,0为广播通信地址。网络中的每个从机的地址都具有唯一性。这是保证MODBUS串行通讯的基础。

8.1.4 MODBUS通讯帧结构 

Goodrive1000系列采煤机专用变频器的MODBUS协议通信数据传输模式分为RTU(远程终端单元)模式和ASCII(American Standard Code for Information International Inter change)模式两种。

8.1.4.1 RTU模式

名称

定义

编码系统

8位二进制,每个8位的帧域中,包含两个十六进制字符,十六进制0~9、A~F。

数据格式

起始位、8个数据位、校验位和停止位。数据格式的描述如下表:

11-bit字符帧:

blob.png

在RTU模式中,新帧总是以至少3.5个字节的传输时间静默作为开始。在以波特率计算传输速率的网络上,3.5个字节的传输时间可以轻松把握。紧接着传输的数据域依次为:从机地址、操作命令码、数据和CRC校验字,每个域传输字节都是十六进制的0…9,A…F。网络设备始终监视着通讯总线的活动。当接收到第一个域(地址信息),每个网络设备都对该字节进行确认。随着最后一个字节的传输完成,又有一段类似的3.5个字节的传输时间间隔,用来表识本帧的结束,在此以后,将开始一个新帧的传送。

blob.png

一个帧的信息必须以一个连续的数据流进行传输,如果整个帧传输结束前有超过3.5个字节以上的间隔时间,接收设备将清除这些不完整的信息,并错误认为随后一个字节是新一帧的地址域部分,同样的,如果一个新帧的开始与前一个帧的间隔时间小于3.5个字节时间,接收设备将认为它是前一帧的继续,由于帧的错乱,最终CRC校验值不正确,导致通讯故障。

RTU帧的标准结构:

帧头START

T1-T2-T3-T4(3.5个字节的传输时间)

从机地址域ADDR

通讯地址:0~247(十进制)(0为广播地址)

功能域CMD

03H:读从机参数

06H:写从机参数

数据域

DATA(N-1)

DATA(0)

2*N个字节的数据,该部分为通讯的主要内容,也是通讯中,数据交换的核心

CRC CHK 低位

检测值:CRC校验值(16BIT)

CRC CHK 高位

帧尾END

T1-T2-T3-T4(3.5个字节的传输时间)


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