S7-200自由口协议实现英威腾GD200变频器控制与数据读取

S7-200自由口协议，带详细注释，本例以自由口通讯控制英威腾GD200变频器启停及其读取变频反馈数据

在自动化控制领域，实现PLC与变频器的有效通讯至关重要。今天咱就来讲讲如何利用S7-200的自由口协议来控制英威腾GD200变频器的启停，并读取其反馈数据。

一、自由口协议基础

自由口模式是S7-200 PLC的一种通讯模式，允许用户通过编程来灵活定义通讯协议。在这种模式下，PLC可以与多种第三方设备进行通讯，极大地拓展了其应用范围。

二、硬件连接

要实现S7-200与英威腾GD200变频器的通讯，需要正确连接硬件。一般来说，S7-200的通讯端口（如PORT0或PORT1）通过RS485电缆与变频器的通讯接口相连。确保接线牢固，避免通讯干扰。

三、程序实现

1. 初始化自由口

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// 初始化自由口通讯
NETWORK
LD SM0.1 // 首次扫描时执行
MOVB 16#98, SMB30 // 设置波特率为9600bps，8位数据位，无校验
MOVB 16#10, SMB87 // 允许接收信息，空闲线时间超时控制
MOVB 10, SMB90 // 空闲线时间为10ms
MOVB 50, SMB94 // 最大接收字符数为50
ATCH INT_0, 23 // 接收信息完成中断连接到INT_0
ATCH INT_1, 9  // 发送完成中断连接到INT_1
ENI  // 全局中断允许
XMT VB0, 0  // 初始化发送，VB0为发送缓冲区，0为端口0

分析：这段代码在PLC首次扫描时执行。首先通过SMB30设置自由口的通讯参数，16#98表示波特率9600bps，8位数据位，无校验。SMB87配置接收信息的相关参数，允许接收并设置空闲线时间超时控制。SMB90设定空闲线时间，SMB94确定最大接收字符数。接着，将接收完成中断和发送完成中断分别连接到对应的中断程序INT0**和INT 1，最后全局允许中断并初始化发送。

2. 控制变频器启停

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// 控制变频器启动
NETWORK
LD I0.0  // 启动按钮
MOVB 16#01, VB10 // 变频器地址为1
MOVB 16#06, VB11 // 功能码为写单个寄存器
MOVB 16#00, VB12 // 寄存器地址高位
MOVB 16#04, VB13 // 寄存器地址低位
MOVB 16#00, VB14 // 数据高位
MOVB 16#01, VB15 // 数据低位，启动命令
CALL SBR_0 // 调用发送子程序

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// 控制变频器停止
NETWORK
LD I0.1  // 停止按钮
MOVB 16#01, VB10 // 变频器地址为1
MOVB 16#06, VB11 // 功能码为写单个寄存器
MOVB 16#00, VB12 // 寄存器地址高位
MOVB 16#04, VB13 // 寄存器地址低位
MOVB 16#00, VB14 // 数据高位
MOVB 16#00, VB15 // 数据低位，停止命令
CALL SBR_0 // 调用发送子程序

分析：当启动按钮I0.0按下时，构建一个Modbus RTU写命令，设置变频器地址、功能码、寄存器地址及启动数据，然后调用发送子程序。停止按钮I0.1按下时类似，只是数据部分设置为停止命令。

3. 读取变频器反馈数据

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// 读取变频器运行频率
NETWORK
LD I0.2  // 读取频率按钮
MOVB 16#01, VB20 // 变频器地址为1
MOVB 16#03, VB21 // 功能码为读多个寄存器
MOVB 16#00, VB22 // 寄存器地址高位
MOVB 16#02, VB23 // 寄存器地址低位
MOVB 16#00, VB24 // 读取寄存器数量高位
MOVB 16#01, VB25 // 读取寄存器数量低位
CALL SBR_0 // 调用发送子程序

分析：当读取频率按钮I0.2按下，同样构建Modbus RTU读命令，设置好变频器地址、功能码、寄存器地址及要读取的寄存器数量，调用发送子程序获取变频器运行频率等反馈数据。

发送子程序

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// 发送子程序
SBR_0:
NETWORK
MOVB VB10, VB0  // 地址放入发送缓冲区
MOVB VB11, VB1
MOVB VB12, VB2
MOVB VB13, VB3
MOVB VB14, VB4
MOVB VB15, VB5
// 计算CRC校验码
MOVW VW100, 0FFFFH
MOVB VB0, AC0
CALL CRC // 调用CRC计算子程序
MOVB AL, VB6
MOVB AH, VB7
XMT VB0, 0  // 发送数据
RET

分析：发送子程序将构建好的命令数据先放入发送缓冲区VB0 - VB5，然后计算CRC校验码并放入VB6 - VB7，最后通过XMT指令发送数据。

四、总结

通过上述步骤，利用S7-200的自由口协议，我们成功实现了对英威腾GD200变频器的启停控制以及反馈数据的读取。当然，实际应用中可能还需要考虑更多的异常处理和优化，但这个基础框架已经为我们的自动化控制提供了一个良好的开端。希望这篇博文对正在研究相关领域的小伙伴们有所帮助！