Truyền thông Modbus FX3U Mitsubishi với biến tần M200 Nidec- Hướng dẫn

Truyền thông Modbus FX3U Mitsubishi với biến tần M200 Nidec

 

1. Giới thiệu về Module truyền thông FX3U-485ADP-MB PLC Mitsubishi.

• FX3U-485ADP-MB là module giao tiếp theo chuẩn RS485 của Mitsubishi có hỗ trợ sẵn truyền thông Modbus RTU.
• Module được sử dụng rất rộng rãi trong các hệ thống tự động hóa dùng PLC Mitsubishi khi hệ thống yêu cầu cần giám xát, điều khiển 1 hoặc nhiều thiết bị khác nhau có hỗ trợ Modbus RTU theo chuẩn 485 như biến tần, đồng hồ nhiệt, PLC, các bộ Controller, các remode IO. Trong đó PLC thường đóng vai trò là master. Module hỗ trợ tối đa lên tới 32 Slave với khoảng cách truyền trong khoảng cách tới 500m. Các bạn có thể xem hình minh họa phía đưới

• Sơ đồ kết nối có 2 kiểu là 2 dây hoặc 4 dây như hình bên dưới.
• 
• 

Lưu ý trên sơ đồ ta thấy có xuất hiện các con trở 110 ôm với kiểu kết nối 2 dây và 330 ôm với kiểu 4 dây thì trong module đã tích hợp sẵn, bạn chỉ việc gạt switch ở trên mặt module với giá trị tương ứng.

• Trên đây mình đã giới thiệu qua về module truyền thông FX3U-485ADP-MB. Chi tiết hơn các bạn có thể tham khảo tài liệu của hãng.

2. Giới thiệu về biến tần Control Techniques M200 và các thông số cài đặt cho truyền thông Modbus.

• Control Techniques là nhà thiết kế và săn xuất biến tần hàng đầu thế giới của Anh, hiện đã sáp nhập với tập đoàn NIDEC ( Japan)  là tập đoàn sản xuất động cơ số 1 thế giới. Biến tần Control Techniques có ưu điểm thiết kế đẹp, nhỏ gọn, hoạt động ổn định và đặc biệt là được tích hợp nhiều chức năng như config trên máy tính hay có thể lập trình chu trình chạy nhờ vào 1 PLC tích hợp sẵn ở trong giúp tiết kiệm và thời gian đáp ứng nhanh hơn, giảm bớt rủi ro khi phải kết nối điều khiển bằng dây dẫn.
• Trong bài viết này mình dùng biến tần Control Techniques Model M200-012 00042 A Công suất 1HP để thực hiện truyền thông Modbus RTU với PLC Mitsubishi thông qua giao tiếp RS485.
• Biến tần mình sử dụng không tích hợp sẵn cổng RS485 mà nó sẽ được cung cấp theo dạng các module tách rời và bạn chỉ việc mua thêm loại module mà mình cần rồi cắm vào.

Ở đây mình sử dụng module Al-485 Adaptor.

Để xử dụng chức năng Modbus của biến tần ta cần phải cài đặt các thông số như sau

• Đầu tiên là các thông số truyền thông các bạn có thể tham khảo bảng sau:

Ở thông số 11.023 chính là lựa chọn địa chỉ cho biến tần, mình để luôn theo mặc định là 1. Tiếp theo 11.024 là thông số lựa chọn chế độ truyền như khung truyền, kiểm tra chẵn lẻ và stop bit. Ở đây mình chọn là 6 tương ứng với độ dài khung truyền là 8 bit, có kiểm tra chẵn lẻ và stop bit là 1. Cuối cùng thông số 11.025 là tốc độ truyền mình chọn là 6 tương ứng với Baud Rate 19200. Chúng ta phải nhớ những thông số này để lát cài đặt cho PLC đúng thì chúng mới giao tiếp với nhau được.

• Tiếp theo ta phải chọn các thông số Driver Configuration (11.034) là PrESet và thông số Reference Selector (01.014) là PrEset để có thể điều khiển biến tần bằng các thông số của nó. Khi đó ta chỉ việc truyền thông với biến tần và thay đổi các thông số đó để điều khiển biến tần theo mong muốn của mình.
• Một điểm lưu ý nữa là cách tính địa chỉ của các biến của biến tần, địa chỉ của nó sẽ được quy đổi trực tiếp từ thứ tự của biến theo công thức trong bảng sau:

3. Viết chương trình cho PLC.

• Đầu tiên chúng ta phải cài đặt cấu hình cho giao tiếp, bằng việc ghi các giá trị cài đặt vào các thanh ghi như bảng dưới đây:
• 
• Chú ý ta sẽ sử dụng các thanh ghi này trong trường hợp module FX3U-485ADP-MB được gắn vào Channel 1, với channel 2 thì ta cộng thêm tương ứng vào mỗi thanh ghi 20 đơn vị. VD như thanh ghi cài đặt cho thông số Communication Format với channel 2 sẽ là D8420.
• Trong số những thanh ghi ở trên ta cần chú ý tới những thanh ghi sau:
• Thanh ghi “Communication Format”: Đây là thanh ghi sẽ cài quyết định việc chọn độ dài khung truyền, kiểm tra chẵn lẻ, stop bit, tốc độ baud rate cũng như lựa chọn giao thức truyền thông cho Modbus là RS485 hay RS232. Chi tiết mọi người có thể tham khảo bảng sau:
• 

Các thông số này ta cũng phải chọn tương ứng với biến tần. Cụ thể trong trường hợp này mình đã chọn D8400 giá trị là Hexa là H1097.

Thanh ghi tiếp theo là “Protocol”: Thanh ghi này sẽ chọn có sử dụng truyền thông theo dạng Modbus hay không? Nếu có thì là RTU hay ASC II hay PLC là Master hay Slave. Ở đây mình chọn giá trị là 1, cụ thể các bạn xem bảng dưới đây:

Đó là 2 thanh ghi quan trọng nhất ngoài ra các bạn có thể tham khảo các thanh ghi khác trong tài liệu.

 

• Dưới đây là đoạn chương trình mình đã viêt bằng phần mềm GXWork2 để thực hiện việc truyền thông Modbus RTU giữa PLC Mitsubishi FX3U-128MR với biến tần Control Techniques thông qua module FX3U-485ADP-MB.
• 
• Có một điều lưu ý là để cài đặt cấu hình giao tiếp thì mình sẽ dùng lệnh Mov và được điều khiển bởi bit M8411 như ở Network1.
• Ở Network2 là mình đã thực hiện lệnh ghi và đọc lại giá trị tần số vào thanh ghi 01.021 (thanh ghi điều khiển tần số của biến tần) bằng hàm ADPRW.
• Mình sẽ giải thích qua một chút về hàm ADPRW như sau: Tham số “s” chính là địa chỉ của Slave; tham số “s1” chính là function code của Modbus giá trị K16 tương ứng với nhiệm vụ ghi vào nhiều thanh ghi liên tiếp còn H3 hay K3 là đọc thanh ghi; “s2” là địa chỉ ô nhớ cần ghi hoặc đọc của slave; “s3” chính là số thanh ghi cần đọc hoặc ghi; cuối cùng là “s4” chính là địa chỉ để nơi ghi giá trị cần truyền đi hoặc nhận về.

Tham khảo tính năng modun FX3U-485ADP-MB tại đây

Tham khảo dòng biến tần M200 Control Techniques Nidec tại đây