一、硬件準(zhǔn)備
以下以 CPU1215C DC/DC/DC和CM1241 RS485 模塊為例，介紹S7-1200 Modbus RTU 主站通信控制匯川IS620P系列伺服驅(qū)動器的組態(tài)及編程步驟。
二、伺服驅(qū)動器通信參數(shù)設(shè)置
| 功能碼 | 名稱 | 設(shè)定值 | 出廠值 | 備注 |
| H00-00 | 電機(jī)編號 | 14101 | 14000 | |
| H03-10 | DI5端子功能選擇 | 0 | 1 | 取消輸入端子DI5的默認(rèn)伺服使能功 能，以便使用通信VDI控制伺服使能 |
| H05-00 | 主位置指令來源 | 2 | 0 | 修改成多段位置指令 |
| H05-02 | 電機(jī)每旋轉(zhuǎn)1圈的位置指令數(shù) | 10000 | 0 | |
| H0C-00 | 驅(qū)動器軸地址 | 9 | 1 | |
| H0C-02 | 串口波特率設(shè)置 | 2 | 5 | |
| H0C-09 | 通信VDI | 1 | 0 | |
| H0C-26 | MODBUS通信數(shù)據(jù)高低位順序 | 0 | 1 | |
| H11-04 | 位移指令類型選擇 | 1 | 0 | 絕對位移指令 |
| H17-00 | VDI1端子功能選擇 | 1 | 0 | 伺服使能 |
| H17-02 | VDI2端子功能選擇 | 28 | 0 | 多段位置指令使能 |
參數(shù)修改完成后，需要重現(xiàn)上電，修改H02-01為1，重啟伺服驅(qū)動器，否則驅(qū)動器上電后需要進(jìn)行原點(diǎn)復(fù)歸確認(rèn)機(jī)械原點(diǎn)，斷電后無位置記憶。若報警731，則將H0D-20設(shè)置為1，然后重新上電重啟，若報警ER994，則表示通訊地址沖突。
三、S7-1200PLC的程序編寫
1、plc硬件組態(tài)和相關(guān)指令的詳細(xì)介紹請參考（西門子官方技術(shù)文檔）
在西門子1200plc中Modbus RTU通信指令有兩個版本，在這里使用的是舊版本指令
通信參數(shù)的設(shè)置只需主站和從站一致即可，如果覺得在伺服驅(qū)動器處修改比較麻煩，也可以從plc的組態(tài)中進(jìn)行修改，為了參考官方技術(shù)文檔資料，本例從伺服驅(qū)動器修改通信參數(shù)
2、完成硬件組態(tài)之后，按如下方式添加通信數(shù)據(jù)塊
3、右鍵數(shù)據(jù)塊圖標(biāo)→點(diǎn)擊“屬性”→“屬性”→去掉“優(yōu)化的塊訪問”的“√”
4、雙擊打開剛添加的伺服控制數(shù)據(jù)塊，在數(shù)據(jù)塊中添加如下變量并編譯
5、添加“MB_COMM_LOAD”指令組態(tài)端口使用 Modbus RTU 協(xié)議來通信
注意：要組態(tài) Modbus RTU 的端口，必須調(diào)用“MB_COMM_LOAD”一次。完成組態(tài)后，“MB_MASTER”和“MB_SLAVE”指令可以使用該端口。如果要修改其中一個通信參數(shù)，則只需再次調(diào)用“MB_COMM_LOAD”。每次“MB_COMM_LOAD”調(diào)用將刪除通信緩沖區(qū)中的內(nèi)容。為避免通信期間數(shù)據(jù)丟失，應(yīng)避免不必要地調(diào)用該指令。
6、添加如下指令，當(dāng)按下i0.0時，讀取當(dāng)前位置并將數(shù)值存入DB塊中的編碼器反饋值，功能碼首地址H0B-58（指令首地址計算：16進(jìn)制0B00改為10進(jìn)制2816，再加58，再加上400001)
7、添加如下指令，按下i0.1，將DB塊中的位置、速度、加減速時間寫入伺服驅(qū)動器，功能碼首地址H11-12（指令首地址計算：16進(jìn)制1100改為10進(jìn)制4352，加上12，再加上400001)
其中，給定位置（第一段位移） 的數(shù)據(jù)范圍若超出 -65536~+65535，則屬于 32 位功能碼，占用兩個連續(xù)的功能碼組內(nèi)偏置號，占用 2個連續(xù)的地址，分別為 H11-12 和 H11-13，但通信地址僅由偏置號較低的地址決定。寫入功能碼時，需要根據(jù) H0C-26 的設(shè)置，確定在通信幀中高16位和低16位的先后順序。H0C-26=0時高 16 位在前，低 16 位在后；H0C-26=1時低 16 位在前，高 16 位在后。默認(rèn)情況下H0C-26=1，偏置號較低的地址 (H11-12) 存儲功能碼值的低 16 位，偏置號較高的地址 (H11-13)存儲功能碼值的高 16 位，與西門子plc的存儲方式相反。速度和加減速時間功能碼的數(shù)據(jù)范圍在 -65536~+65535 之內(nèi)，為 16 位功能碼，只占用 1 個功能碼組內(nèi)偏置，只占用 1 個地址，分別為H11-14和H11-15。
8、添加如下指令，按下i0.2將DB塊中的控制字寫入伺服驅(qū)動器，功能碼H31-00（指令首地址計算：16進(jìn)制3100改為10進(jìn)制12544，再加上400001)
四、plc指令中通信存儲器地址的計算方法
1、伺服參數(shù)地址為什么要進(jìn)行進(jìn)制轉(zhuǎn)換：
伺服驅(qū)動器功能碼顯示形式：HXX-YY
其中：
XX：功能碼組號，為十六進(jìn)制數(shù)據(jù)；
YY：功能碼組內(nèi)偏置，為十進(jìn)制數(shù)據(jù)
以功能參數(shù)H0B-58為例，功能參數(shù)中0B00為功能組參數(shù)，為16進(jìn)制形式，進(jìn)行通信時需要轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)字，而后面的58為偏移地址，本身就是十進(jìn)制形式，通信時不需要轉(zhuǎn)換。
2、plc地址為什么要加40001
PLC地址一般采用10進(jìn)制描述，共有5位，其中第一位代表寄存器類型，后面的代表偏移地址。Modbus Master 協(xié)議庫把標(biāo)準(zhǔn)的Modbus 地址映射為所謂Modbus 功能號，讀寫從站的數(shù)據(jù)。Modbus Master 協(xié)議庫支持如下地址：
?00001 - 09999：數(shù)字量輸出（線圈）
?10001 - 19999：數(shù)字量輸入（觸點(diǎn)）
?30001 - 39999：輸入數(shù)據(jù)寄存器（通常為模擬量輸入）
?40001 - 49999：數(shù)據(jù)保持寄存器
支持 Modbus 協(xié)議的設(shè)備或軟件，使用時用戶直接設(shè)置或看到的應(yīng)當(dāng)是 Modbus 數(shù)據(jù)地址。如果 Modbus 通信的一方提供的所謂 Modbus 協(xié)議只有功能碼，則需要注意了解此功能號與 Modbus 地址間的對應(yīng)關(guān)系。
五、伺服驅(qū)動器相關(guān)功能碼介紹
1、H00-00電機(jī)編號
14000：匯川20位增量編碼器電機(jī)
14101：匯川23位絕對值編碼器電機(jī)
電機(jī)編號設(shè)置錯誤，將發(fā)生ER120（產(chǎn)品匹配故障）
2、H02-31 系統(tǒng)參數(shù)初始化，用于使參數(shù)恢復(fù)出廠值或清除故障記錄。
| 設(shè)定值 | 操作含義 | |
| 0 | 無操作 | |
| 1 | 恢復(fù)出廠設(shè)定值 | 除 H00、H01 組參數(shù)，其他組參數(shù)恢復(fù)至驅(qū) 動器出廠值 |
| 2 | 清除故障記錄 | 最近 10 次故障和警告代碼被清除。 |
3、H03-10 DI5端子功能選擇
DI/DO基本功能定義
| 設(shè)定值 | DI 端子功能 | 設(shè)定值 | DI 端子功能 |
| 0 | 不分配 DI 功能 | 19 | JOGCMD-( 反向點(diǎn)動 ) |
| 1 | S-ON ( 伺服使能 ) | 20 | PosStep( 步進(jìn)量使能 ) |
| 2 | ALM-RST( 故障與警告復(fù)位 ) | 21 | HX1( 手輪倍率信號 1) |
| 3 | GAIN-SEL( 增益切換 ) | 22 | HX2( 手輪倍率信號 2) |
| 4 | CMD-SEL( 主輔運(yùn)行指令切換 ) | 23 | HX_EN( 手輪使能信號 ) |
| 5 | DIR-SEL( 多段運(yùn)行指令方向選擇 ) | 24 | GEAR_SEL( 電子齒輪選擇 ) |
| 6 | CMD1( 多段運(yùn)行指令切換 1) | 25 | ToqDirSel ( 轉(zhuǎn)矩指令方向設(shè)定 ) |
| 7 | CMD2( 多段運(yùn)行指令切換 2) | 26 | SpdDirSel ( 速度指令方向設(shè)定 ) |
| 8 | CMD3( 多段運(yùn)行指令切換 3) | 27 | PosDirSel ( 位置指令方向設(shè)定 ) |
| 9 | CMD4( 多段運(yùn)行指令切換 4) | 28 | PosInSen ( 多段位置指令使能 ) |
| 10 | M1-SEL( 模式切換 1) | 29 | XintFree ( 中斷定長狀態(tài)解除 ) |
| 11 | M2-SEL( 模式切換 2) | 30 | 無 |
| 12 | ZCLAMP( 零位固定使能 ) | 31 | HomeSwitch ( 原點(diǎn)開關(guān) ) |
| 13 | INHIBIT( 位置指令禁止 ) | 32 | HomingStart ( 原點(diǎn)復(fù)歸使能 ) |
| 14 | P-OT( 正向超程開關(guān) ) | 33 | XintInhibit ( 中斷定長禁止 ) |
| 15 | N-OT( 反向超程開關(guān) ) | 34 | EmergencyStop ( 緊急停機(jī) ) |
| 16 | P-CL( 正外部轉(zhuǎn)矩限制 ) | 35 | ClrPosErr( 清除位置偏差 ) |
| 17 | N-CL( 負(fù)外部轉(zhuǎn)矩限制 ) | 36 | V_LmtSel ( 內(nèi)部速度限制源 ) |
| 18 | JOGCMD+( 正向點(diǎn)動 ) | 37 | PulseInhibit( 脈沖指令禁止 ) |
注意：
①、H03-10 請勿設(shè)定為上表以外的值。
②、相同 DI 功能不可重復(fù)分配。否則，將發(fā)生 Er.130(DI 功能重復(fù)分配 )。
③、請勿分配了某一 DI 功能，并將該 DI 邏輯置為有效后，再取消該 DI 功能分配，否則該 DI 功能將保持有效！
4、H04-00 DO1端子功能選擇
DO基本功能定義
| 設(shè)定值 | DO 功能名稱 |
| 0 | 不分配 DO 功能 |
| 1 | S-RDY：伺服準(zhǔn)備好 |
| 2 | TGON：電機(jī)旋轉(zhuǎn) |
| 3 | ZERO：零速信號 |
| 4 | V-CMP：速度一致 |
| 5 | COIN：定位完成 |
| 6 | NEAR：定位接近 |
| 7 | C-LT：轉(zhuǎn)矩限制 |
| 8 | V-LT：速度受限 |
| 9 | BK：抱閘 |
| 10 | WARN：警告 |
| 11 | ALM：故障 |
| 12 | ALMO1：輸出 3 位報警代碼 |
| 13 | ALMO2：輸出 3 位報警代碼 |
| 14 | ALMO3：輸出 3 位報警代碼 |
| 15 | Xintcoin：中斷定長完成 |
| 16 | HomeAttain：原點(diǎn)回零完成 |
| 17 | ElecHomeAttain：電氣回零完成 |
| 18 | ToqReach：轉(zhuǎn)矩到達(dá) |
| 19 | V-Arr：速度到達(dá) |
注意：
①、H04-00 的參數(shù)值請勿設(shè)定為上表以外的值。
②、相同 DO 功能可分配到不同的 DO 端子，包括硬件 DO 與 VDO 端子。
5、H05-00 位置指令來源
位置控制模式時，用于選擇位置指令來源。
| 設(shè)定值 | 指令來源 | 指令獲取方式 |
| 0 | 脈沖指令 | 上位機(jī)或者其他脈沖發(fā)生裝置產(chǎn)生位置脈沖指令，通過硬件端子輸入至伺服驅(qū)動器。硬件端子通過 H05-01 選擇。 |
| 1 | 步進(jìn)量 | 由參數(shù) H05-05 設(shè)置步進(jìn)量位移。由 DI 功能 FunIN.20 觸發(fā)步進(jìn)量指令。 |
| 2 | 多段位置指令 | 由 H11 組參數(shù)設(shè)定多段位置功能的運(yùn)行方式。由 DI 功能 FunIN.28 觸發(fā)多段位置指令。 |
6、H05-02 電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一圈的位置指令數(shù)
7、H05-30 原點(diǎn)復(fù)歸使能控制，設(shè)置原點(diǎn)復(fù)歸模式及觸發(fā)信號來源。
| 設(shè)定值 | 觸發(fā)信號 | 備注 | |
| 原點(diǎn)復(fù)歸模式 | 觸發(fā)信號 | ||
| 0 | 關(guān)閉原點(diǎn)復(fù)歸 | 禁止原點(diǎn)復(fù)歸功能 | |
| 1 | 通過DI 輸入 HomingStart 信號，使能原點(diǎn)復(fù)歸功能 | 原點(diǎn)回零 | DI 信號 FunIN.32(HomingStart：原點(diǎn)復(fù)歸使能 ) |
| 2 | 通過DI 輸入 HomingStart 信號，使能電氣回零功能 | 電氣回零 | DI 信號 FunIN.32(HomingStart：原點(diǎn)復(fù)歸使能 ) |
| 3 | 上電后立即啟動原點(diǎn)復(fù)歸 | 原點(diǎn)回零 | 位置模式下，重新上電，第 1 次伺服使能信號 |
| 4 | 立即進(jìn)行原點(diǎn)復(fù)歸 | 原點(diǎn)回零 | 位置模式下，伺服使能信號 回零成功后，H05-30=0 |
| 5 | 啟動電氣回零命令 | 電氣回零 | 位置模式下，伺服使能信號 回零成功后，H05-30=0 |
| 6 | 以當(dāng)前位置為原點(diǎn) | 原點(diǎn)回零 | 不需要 回零成功后，H05-30=0 |
8、H11-12 多段位置第 1 段移動位移。
9、H11-14 多段位置第 1 段最大運(yùn)行速度。
最大運(yùn)行速度是指電機(jī)不處于加減速過程的勻速運(yùn)行速度，若 H11-12( 第 1 段移動位移 ) 過小，電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速將小于 H11-14。
10、H11-15 第一段位移加減速時間
多段位置第 1 段電機(jī)由 0rpm 勻變速到 1000rpm 的時間。
11、H0C-00 驅(qū)動器軸地址
0：廣播地址，上位機(jī)可通過廣播地址對所有驅(qū)動器進(jìn)行寫操作，驅(qū)動器收到廣播地址的幀進(jìn)行相應(yīng)操作，但不做回應(yīng)。
1~247：當(dāng)多臺伺服驅(qū)動器進(jìn)行組網(wǎng)時，每個驅(qū)動器只能有唯一的地址，否則會導(dǎo)致通信異常或無法通信。
12、H0C-09 通信VDI，設(shè)置是否使用虛擬數(shù)字信號輸入端子 (Virtual Digital Input，簡稱 VDI)。
VDI 類似硬件 DI 端子，可分配 DI 功能。當(dāng)使能 VDI 時，相當(dāng)于擴(kuò)展 DI 的個數(shù)，VDI 個數(shù)為 16 個。VDI 與 H03 組 DI 端子分配同一非零 DI 功能，驅(qū)動器將發(fā)生 Er.130 ！
首次上電，VDI 端子邏輯由 H0C-10( 上電后 VDI 默認(rèn)虛擬電平值 ) 決定。之后，VDI 端子邏輯由 H31-00(VDI 虛擬電平 ) 決定。
H0C-10 在面板上顯示為十進(jìn)制，H31-00 面板不可見，轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制后，H0C-10(H31-00) 的 bit(n)=1 表示VDI(n+1) 端子邏輯為“1”，bit(n)=0 表示 VDI(n+1) 端子邏輯為“0”。
13、H0C-11 通信VDO，設(shè)置是否使用虛擬數(shù)字信號輸出端子 (Visual Digital Output，簡稱 VDO)。
VDO 類似硬件 DO 端子，可分配 DO 功能。當(dāng)使能 VDO 時，相當(dāng)于擴(kuò)展 DO 的個數(shù)，VDO 個數(shù)為 16 個。
H0C-12 和 H17-32 在面板上顯示為十六進(jìn)制，轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制后，H0C-12(H17-32) 的 bit(n)=1 表示 VDO(n+1) 端子邏輯為“1”，bit(n)=0 表示 VDO(n+1) 端子邏輯為“0”。建議各 VDO 端子邏輯電平設(shè)置與 H0C-12 設(shè)置成相反的邏輯。
14、H11-04 位移指令類型選擇
0：相對位移指令
1：絕對位移指令
15、H17-00 VDI1 端子功能選擇，設(shè)置 VDI1( 虛擬輸入端子 1) 對應(yīng)的 DI 功能。
16、H17-02 VDI2 端子功能選擇，設(shè)置 VDI2( 虛擬輸入端子 2) 對應(yīng)的 DI 功能。
17、H02-01 絕對值系統(tǒng)選擇（選擇驅(qū)動器絕對位置功能）。
| 設(shè)定值 | 絕對值系統(tǒng)選擇 | 備注 |
| 0 | 增量位置模式 | 驅(qū)動器后需要進(jìn)行原點(diǎn)復(fù)歸確認(rèn)機(jī)械原點(diǎn)，斷電后無位 置記憶功能。 |
| 1 | 絕對位置線性模式 | 適用于絕對值編碼器電機(jī)（電機(jī)編號 H0000=14101）, 驅(qū)動器斷電時編碼器通過電池備份數(shù)據(jù)，上電后驅(qū)動器 通過編碼器絕對位置計算機(jī)械絕對位置。 |
| 2 | 絕對位置旋轉(zhuǎn)模式 |
18、H02-02 旋轉(zhuǎn)方向選擇
19、H0B-58 機(jī)械絕對位置（低 32 位）
顯示使用絕對值功能時，機(jī)械對應(yīng)的位置反饋低 32 位數(shù)值 ( 編碼器單位 )。
20、H0B-60 機(jī)械絕對位置（高 32 位）
顯示使用絕對值功能時，機(jī)械對應(yīng)的位置反饋高 32 位數(shù)值 ( 編碼器單位 )。
21、H0D-20 絕對編碼器復(fù)位使能
通過設(shè)置 H0D-20 復(fù)位編碼器內(nèi)部故障或復(fù)位編碼器反饋多圈數(shù)據(jù)。
◆注：執(zhí)行復(fù)位編碼器反饋多圈數(shù)據(jù)操作后，編碼器絕對位置發(fā)生突變，需要進(jìn)行機(jī)械原點(diǎn)復(fù)歸操作。
| 設(shè)定值 | 功能 |
| 0 | 無操作 |
| 1 | 復(fù)位故障 |
| 2 | 復(fù)位故障和多圈數(shù)據(jù) |
22、H31-00 通信給定 VDI 虛擬電平
使用 VDI 功能時，設(shè)定 VDI1~VDI16 對應(yīng)的 DI 功能電平。
H31-00 為十進(jìn)制數(shù)，在面板上不可見，只能通過通信方式給定。
23、H0C-02串口波特率設(shè)置（設(shè)置驅(qū)動器與上位機(jī)通信速率），出廠設(shè)定值5
| 設(shè)定值 | 波特率設(shè)置 |
| 0 | 2400 Kbp/s |
| 1 | 4800 Kbp/s |
| 2 | 9600 Kbp/s |
| 3 | 19200 Kbp/s |
| 4 | 38400 Kbp/s |
| 5 | 57600 Kbp/s |
伺服驅(qū)動器的通信速率必須和上位機(jī)通信速率一致，否則無法通信。
24、H0C-25 MODBUS 指令應(yīng)答延時，設(shè)定范圍0-5000,出廠設(shè)定值1。
25、H0C-26 MODBUS 通信數(shù)據(jù)高低位順序，設(shè)置使用 MODBUS 通信時，針對 32 位數(shù)據(jù)的傳送格式。出廠設(shè)定值1。
| 設(shè)定值 | 32 位數(shù)據(jù)高低位順序 |
| 0 | 高 16 位在前，低 16 位在后 |
| 1 | 低 16 位在前，高 16 位在后 |
