Comunicação Modbus RTU entre PLC Omron CP1H e Inversor Delta VFD-M

A integração entre o PLC Omron CP1H-X40DT-D e o inversor de frequência Delta VFD-M via protocolo Modbus RTU é uma solução robusta para controle industrial. Este artigo descreve a implementação prática utilizando uma IHM Weintek MT8071IE como interface de operação, abordando controle de rotação, monitoramento de status, ajuste de frequência, tempos de aceleração/desaceleração e leitura de parâmetros como corrente, tensão do barramento CC e tensão de saída.

Configuração de Hardware e Cabos

A porta RS485 nativa do CP1H (conector DB9 fêmea) deve ser conectada aos terminais S+ e S- do inversor Delta. Recomenda-se utilizar cabo par trançado com blindagem devidamente aterrada — a omissão do aterramento da malha pode causar perdas intermitentes de comunicação. Em instalações com mais de 50 metros de extensão, é imprescindível instalar resistores de terminação de 120 ohms nas extremidades do barramento.

Estrutura do Programa no PLC

// Configuração da porta serial embarcada
MOV #0001 W0.100   // Endereço do escravo: 01
MOV #0006 W0.101   // 9600 bps
MOV #0000 W0.102   // Formato: 7 bits, paridade par, 1 stop bit

// Rotina de acionamento horário/anti-horário
LD M0.00           // Botão frente (IHM)
MOV #0006 D1000    // Código de função: escrita de registrador único
MOV #2000 D1001    // Endereço do registrador de controle
MOV #0012 D1002    // Comando: partida no sentido horário
@EXTR #10 D1000    // Dispara envio Modbus no flanco de subida

Mapeamento de Registradores do VFD-M

Os endereços de leitura e escrita do inversor Delta foram validados em campo:

Parâmetro Endereço Tipo de Dado
Palavra de controle 2000H Escrita (06)
Frequência alvo 2001H Escrita (06)
Tempo de aceleração 2002H Escrita (06)
Status do inversor 2100H Leitura (03)
Frequência de saída 2102H Leitura (03)
Corrente de saída 2103H Leitura (03)
Tensão do barramento CC 2104H Leitura (03)
Tensão de saída 2105H Leitura (03)

Escrita de Frequência via IHM

// Conversão do valor da IHM para o formato do inversor (0.01 Hz)
LD M0.01
MOV D2000 D1100        // D2000: valor definido na IHM (0.1 Hz)
MUL D1100 #10         // Converte para 0.01 Hz
MOV D1100 D1101
MOV #0006 D1102        // Função 06
MOV #2001 D1103        // Endereço de frequência
MOV D1101 D1104        // Valor calculado
@EXTR #10 D1102

Leitura de Corrente — Atenção ao Formato

O registrador 2103H retorna um valor inteiro de 16 bits com sinal. A conversão direta para inteiro sem sinal provocará resultados absurdos quando a corrente for interpretada negativamente. Utilize instrução de conversão com sinal apropriada:

// Requisição de leitura de corrente
LD M0.10
MOV #0003 D1200        // Função 03: leitura de registradores
MOV #2103 D1201        // Endereço da corrente
MOV #0001 D1202        // Quantidade de palavras: 1
@EXTR #10 D1200

// Processamento da resposta
LD M0.11               // Sinal de recepção concluída
MOV D1300 D1203        // D1300: buffer de recepção
SINT #100 D1204        // Converte para inteiro com sinal e divide por 100

Integração com a IHM Weintek

Os registradores da IHM são mapeados diretamente para as áreas de memória do CP1H. Por exemplo, o bit de status "em execução" do inversor pode ser exibido no bit CIO 0.01 do PLC, que corresponde ao bit 0 da palavra de status lida do inversor.

O intervalo de atualização da comunicação deve ser configurado em no mínimo 500 ms. Testes realizados com intervalos de 200 ms apresentaram queda ocasional de pacotes, comprometendo a confiabilidade da leitura.

Parâmetros Essenciais do Inversor

  • P00.04 = 04: Habilita o controle via comunicação Modbus
  • P02.00 = 03: Fonte de comando por comunicação
  • P02.01 = 04: Fonte de frequência por comunicação

Recomendações Operacionais

  1. A instrução EXTR do CP1H deve ser acionada exclusivamente por flanco de subida, evitando disparos contínuos que saturam o barramento
  2. Após a escrita do tempo de aceleração, aguardar no mínimo 1 segundo antes de enviar o comando de frequência
  3. A leitura da tensão do barramento CC exige inversão da ordem dos bytes (high/low) antes da conversão para ponto flutuante
  4. Implementar lógica de fallback para modo manual em caso de falha de comunicação, evitando paradas não programadas da produção

Tags: Modbus RTU Omron CP1H Delta VFD-M Weintok MT8071IE PLC

Publicado em 7-23 13:41