西门子变频器的MODBUS485通信报文分析

本文介绍了如何配置和分析西门子V20变频器的MODBUS485通信,包括物理组态、参数设置、Modbus配置、报文分析以及读取报文的步骤。详细讲解了通信参数设置,如波特率、校验位、数据位和停止位,并提供了报文示例和解读。

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      这段时间使用西门子V20变频器,发现对其485通信网上的资料比较少,也不是很全,于是整理了这篇小文章,也算是做一个笔记。

第一步:物理组态

     将西门子变频器V20(不限于这个型号,以下探讨我们会只讲V20)连接PLC,只需要用两条双绞线将P+和N-与PLC或者是其他设备的485AB进行连接即可,若仅仅是用来测试,仅仅这两个端子就可以了,本文的应用场景仅仅限于测试,旨在探讨西门子变频器V20控制字和寄存器之间的控制报文和他们的关系。

        将RS485连接完毕后,若最终不能正常通信则需要调换485连接线的AB端,请断电调换,若带电操作有一定几率会烧端口,建议大家买一个光电隔离器,用来保护一下PLC。

来一段485报文分析:

      01 06 00 63 04 7f 3a f4  只写99号寄存器,启动电机。

     报文解释:写地址01,功能码06写单个保持寄存器,寄存器地址是00 63 就是99(plc是40100,变频器参数就是r0054),写入值是04 7f ,奇偶校验位是3a f4;

第二步:设置西门子变频器

     短按M键,进入参数设置,注意分短按和长按,会进入不同的设置设置状态;

     若在设置状态再次长按M可以退出设置界面。

     到P0003,设置成1或者3,(1是标准模式,3是专家,4是维修,数字越大可以配置的项目越多)若发现可以设置的参数并没有发现,那就是这里没有选择3;

     到P0010,设置成30(这是一个调试参数,用来做一个状态选择,需要复位参数或复位至用户默认设置时,必须为30);

     到P0970,设置成21(当此项=21,变频器会复位用户默认值,通信参数不会复位,若要彻底复位,需要输入31,并会持续若干秒);

第三步:配置Modbus

     在初始化完毕后直接进入快速参数设置界面。

     主要就是配置电机频率,电压,功率,要注意电流和功率配置,提醒下:要是接的是小电机测试,不设置这几个参数运行会出错,尤其是功率,电压,转速这几个参数。接下来就要按"M"键,进入v20设置,注意分长按和短按,短按后进入P0003,改为3,(

### 西门子V20变频器 MODBUS协议 报文格式 对于西门子V20变频器采用MODBUS协议进行通信时,其报文格式遵循标准的MODBUS RTU模式。每条命令由多个部分组成,具体结构如下: - **起始位**:无单独表示,在物理层通过停止发送来区分不同帧。 - **设备地址(Slave Address)**:1字节,范围通常为`0x01~0xFF`,用于指定目标设备[^1]。 - **功能码(Function Code)**:1字节,定义操作类型,如读取寄存器(`0x03`)、写入单个寄存器(`0x06`)等[^2]。 - **数据区(Data Area)**:长度不定,依据所执行的功能而变化;当涉及寄存器访问时,会包含起始寄存器编号及数量或实际数值[^3]。 - **校验和(CRC Checksum)**:2字节,位于消息结尾处,用来验证传输过程中是否有误。 #### 示例代码展示如何构建一个简单的请求包以获取状态信息 ```python import struct def create_modbus_request(slave_id, function_code, start_register, quantity_of_registers=1): """创建MODBUS RTU 请求""" # 构建基础请求体 request_body = bytes([slave_id, function_code]) + \ struct.pack('>HH', start_register, quantity_of_registers) # 计算并附加 CRC 校验值 crc_value = calculate_crc(request_body) final_packet = request_body + struct.pack('<H', crc_value) return final_packet def calculate_crc(data_bytes): """计算给定字节数组对应的CRC16校验值""" crc = 0xFFFF for byte in data_bytes: crc ^= byte for _ in range(8): if (crc & 0x0001) != 0: crc >>= 1 crc ^= 0xA001 else: crc >>= 1 return crc ``` 此函数可以用来生成针对特定寄存器的操作指令,比如读取运行状态或者设置新的工作参数。需要注意的是,具体的寄存器地址以及它们代表的意义应当参照官方文档中的描述来进行编程。
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