Частотник Ennera FCE по Modbus: налаштування і діагностика

Привід стоїть у щитку, RS-485 заведено, у контролері обрано пресет «Ennera FCE» — а привід крутиться тільки від кнопки RUN на власній панелі і команди з шини ігнорує. Дроти тут майже ніколи не винні: з коробки цей привід шину не слухає взагалі, і скільки регістрів у нього не пиши, нічого не зміниться, поки на пульті не переставлені чотири параметри.

Ця стаття — про ці чотири параметри, про три регістри, якими привід живе далі, і про те, як за хвилину відрізнити «привід не відповідає» від «привід відповідає, просто не так, як ви думаєте». Числа взяті з паперового керівництва серії V5, оцифрованого з фотографій: «V5 (Ennera FCE) — протокол Modbus RTU і довідник параметрів». Це керівництво прикріплене до картки приводу в каталозі й у мережі більше ніде не існує — офіційного паспорта під назвою Ennera немає, всередині документа торгової марки взагалі немає, скрізь безособове «завод-виробник».

Дві сусідні половини теми — в окремих статтях: силове підключення (зірка чи трикутник, кабель, екран, PE) у «Двигун і частотний перетворювач», а сама шина RS-485 і її налаштування в контролері — у «Промисловий протокол RS485».

Чотири параметри на пульті#

Порядок такий: спершу привід зупинити, потім переставити ці чотири значення, і лише тоді щось надсилати з контролера.

Що можна поставити в кожен з двох параметрів зв'язку:

• C08.03 — швидкість: 0 — 1200 · 1 — 2400 · 2 — 4800 · 3 — 9600 · 4 — 19200 · 5 — 38400 · 6 — 57600 · 7 — 115200.
• C08.04 — формат кадру: 0 — 8N1 · 1 — 8N2 · 2 — 8O1 (непарний) · 3 — 8E1 (парний).

Решта параметрів групи C08, які варто знати, але яких зазвичай не чіпають:

• C08.05 — затримка відповіді, 0–250 мс, заводська 2 мс.
• C08.06 — аварія при пропаданні обміну: 0 (заводське) — вимкнено, 1 — привід підніме Er16, якщо майстер замовк. При заводському 0 мовчазний контролер привід не турбує.

Адреса приводу на шині — 1…247, заводська 1; адреса 0 широкомовна: привід команду прийме, але не відповість.

Клемна колодка#

Для Modbus з усього цього потрібні рівно дві клеми — A+ і B-, окремий блок на платі керування. Екран кабелю шини садиться на PE з боку приводу; це та сама клема, якою привід заземлюється й на яку приходить екран силового кабелю до двигуна.

Три речі з решти колодки, про які згадують уже посеред налагодження:

• PC — спільна точка дискретних входів S1…S5. Схема задається не тільки перемичкою на платі, а й параметром C06.27: 0 — джерело (PNP, заводське), 1 — стік (NPN). Міняється тільки на зупиненому приводі. Якщо сухий контакт із контролера підключено за однією схемою, а привід налаштований на іншу, вхід просто не спрацьовує.
• AI1 — аналоговий вхід, вхідний опір 20 кОм. Режим 0–10 В вмикається C06.43 = 6 (це й заводське значення); решта значень — струмові петлі 0–20 та 4–20 мА.
• AO і V — аналогові виходи. C06.55 вибирає, що саме на них виводиться: 0 — вихідна частота, 1 — задана, 2 — вихідний струм, 5 — напруга шини. Це запасний шлях читати фактичну частоту звичайним аналоговим входом контролера, взагалі без Modbus.

Три регістри, якими керують приводом#

Адреса регістра виводиться з номера функціонального коду за формулою група × 100 + індекс. Тобто C11.01 — це десяткова 1101, вона ж 0x044D.

Межі протоколу, які визначають, як будувати опитування:

• підтримуються лише 0x03 (читання N регістрів) і 0x06 (запис одного регістра). Розділ протоколу прямо каже, що побайтових і побітових операцій немає, а 0x10 (запис кількох регістрів) не підтримується — хоча в переліку команд користувацького мануала він згадується; це розбіжність усередині самого документа;
• за один запит читається максимум 12 регістрів;
• CRC-16, поліном 0xA001, ініціалізація 0xFFFF, молодший байт CRC передається першим; дані — старшим байтом уперед.

C11.01 — це водночас «Багатоступенева швидкість 1» і канал завдання частоти по зв'язку. Величина знакова: реверс задається або від'ємною частотою, або окремим бітом слова керування — обирають щось одне й далі його й тримаються.

Слово керування 0x0328#

Діє за умови C01.04 = 2. Дзеркало цього регістра — C00.16 (адреса 16, 0x0010).

Слово стану 0x04C4#

Тільки читання.

Це єдина таблиця, яку мануал і пресет прошивки підтверджують один одному побітово: у пресеті розбір стану стоїть саме на біті 1 («працює») і біті 5 («реверс»), і знято його з живого приводу.

Привід узагалі відповідає? Перевірка за хвилину#

Питання «Modbus не працює» насправді розпадається на три різні, і рознести їх треба до того, як лізти в щиток.

Крок 1. Привід узагалі на шині? У Modbus-майстрі прошивки для цього є diagnose_device: він шле мінімальний запит 0x03 на адресу 0x0000 і показує, скільки байтів прийшло, який підлеглий відповів, який код винятку повернувся і яке значення. Нуль байтів — привід не чує запиту: не та адреса, не та швидкість, переплутані A+ і B- або не той формат кадру. Будь-яка відповідь, навіть відповідь із винятком, уже означає протилежне: привід на шині, кадр складено правильно, CRC зійшлося. Код винятку 02 («адреса регістра поза діапазоном») тут цілком очікуваний — адреси 0x0000 у карті параметрів цього приводу немає.

Крок 2. Карта параметрів та сама? Прочитайте слово стану — 0x03 з адреси 1220 (0x04C4), один регістр — і подивіться, чи осмислені біти. На зупиненому справному приводі має бути 0x0001: біт 0 «немає аварії» стоїть, біт 1 «працює» знятий. Дайте пуск вперед — з'явиться біт 1, а коли привід вийде на задану частоту, ще й біт 3. У реверсі підніметься біт 5. Якщо замість цього приходить нуль, 0xFFFF або число, яке не змінюється від пуску до стопу, — карта параметрів вашого екземпляра відрізняється від тієї, що в пресеті.

Крок 3. Привід слухає шину чи панель? Тут головний підозрюваний — світлодіод L/R на панелі приводу, Local/Remote. Він показує джерело команд. Якщо горить локальний режим, привід ігнорує все, що приходить по шині: читання відповідатиме нормально, а пуск не спрацює. Дивіться на цей світлодіод першим, перш ніж перебирати регістри — саме він відповідає на більшість питань «читається, а не керується».

Аварії: Er01…Er47 і журнал останніх десяти#

Код поточної аварії лежить у C18.16 (0x0718), числове значення дорівнює номеру в позначці ErNN. Тобто дізнатися, що саме сталося, можна з контролера, не підходячи до щита.

Окремо від аварій є попередження — вони привід не зупиняють: E-001 обмеження струму, E-002 перевантаження двигуна, E-003 перегрів радіатора, E-004 перегрів IGBT, E-005 робота при зниженій напрузі, E-007 режим сну. Ознака попередження є в слові стану — біт 11.

Журнал останніх десяти аварій лежить у групі C18: C18.01 (адреса 1801, 0x0709) — найсвіжіший запис, далі C18.02…C18.10 до 0x0712. Це найкорисніше, що є в приводі для розбору «воно вночі стало, а вранці працює»: C18.16 показує тільки те, що зараз, а журнал — послідовність. Поруч лежить зріз обставин останньої аварії: C18.11 — частота на той момент, C18.12 — струм, C18.13 — напруга шини, C18.14 і C18.15 — стан вхідних і вихідних клем.

Три речі, які звірити на своєму приводі#

Пресет ennera_fce у прошивці знято з живого приводу — і в трьох місцях він розходиться з паперовим керівництвом. Третього джерела немає, тож ця стаття свідомо не обирає сторону: кожен пункт нижче перевіряється за кілька хвилин на пульті вашого екземпляра, і це швидше, ніж потім шукати, чому привід поводиться дивно.

1. Розкладка групи C08. Пресет каже, що C08.01 — вибір протоколу, C08.02 — адреса Modbus, а C08.07 — дозвіл команд по зв'язку (і що без одиниці в ньому привід мовчить). Мануал каже інакше: C08.01 — адреса 1…247, C08.02 — резерв, C08.07 — вибір протоколу. При цьому сам мануал у розділі про групу C00 називає C08.07 дозволом команд — тобто розходиться ще й із собою. Прочитайте всі три з пульта: там, де стоїть адреса приводу, буде видно одразу.

2. Що саме зберігає +2048 до слова керування. І пресет прошивки, і поширений опис кажуть «збереження в EEPROM». За побітовою таблицею мануала, наведеною вище, біт 11 з вагою 2048 — це «дозвіл зміни функц. кодів по зв'язку», а збереження в EEPROM — біт 9, тобто 512. Якщо правий мануал, уставки, записані «з +2048», вимкнення живлення не переживуть, і виглядатиме це як «привід забув налаштування». Перевірка проста: записати уставку, зняти живлення, подати знову й подивитися, чи вона на місці.

3. Ціна одиниці в C11.01. У пресеті масштаб ×10, тобто 0.1 Гц на одиницю, з позначкою «перевірено на залізі». У мануалі — 0.01 Гц: 50.00 Гц це 5000, діапазон знаковий, −C01.09…+C01.09. Різниця рівно в десять разів. Перевіряти треба по дисплею приводу, а не по очікуванню: запишіть у C11.01 число 5000 і подивіться, що привід показує в Hz. Помилка тут не ламає привід, але дає оберти на порядок не ті, на які розрахований сценарій.

Суміжні статті#

• Промисловий протокол RS485 (Modbus RTU) — сама шина: топологія, термінатори, трансивер і налаштування RS-485 у контролері. Читати перед цією статтею.
• Двигун і частотний перетворювач: силове підключення — силова половина: зірка чи трикутник, кабель, екран, паспорт двигуна в параметри приводу й розбір Er10.
• Електродвигуни та вентилятори — ролі мішалки й вентилятора в сценаріях, режими роботи й «гойдалка» з реверсом, яка з коробки працює саме на цьому приводі.
• Усунення типових несправностей — куди йти, якщо мовчить не привід, а щось інше на шині.