CP Piccolo - Inversor Weg (Modbus RS485)

1    Descrição da Aplicação

Este tutorial descreve a utilização do CP da Série Piccolo com Inversor WEG modelo CFW9.

O objetivo principal é orientar a configuração da comunicação MODBUS entre o CP e o Inversor. O Inversor está utilizando a placa de comunicação EBA. O controle local será através do teclado do Inversor e o controle remoto através da comunicação MODBUS.

Para o entendimento total do funcionamento dos equipamentos é recomendado que os manuais dos produtos sejam consultados. A mesma recomendação aplica-se caso seja necessário modificar a arquitetura proposta como exemplo.

Neste documento, adota-se uma arquitetura de referência, do tipo ponto-a-ponto com um mestre e um escravo, como descrito na próxima seção. Esta arquitetura não é fixa, mas apenas um exemplo para o desenvolvimento de uma aplicação.


2    Definição da Arquitetura de Referência

Itens utilizados para a construção da arquitetura de exemplo deste tutorial, lembrando que esta arquitetura é de referência, podendo ser modificada conforme desejado.


Segue a lista de equipamentos e softwares necessários para instalar e configurar o tutorial:

• CP – PL104/R

• Inversor de Freqüência – CFW09

• Placa de expansão - EBA

• Terminadores de rede – AL-2600

• Cabo de programação do CP – AL1330.

• Cabo de comunicação (Entre os dois terminadores de rede) – AL2306

• Cabo de comunicação (CP e terminador de rede) – AL1717

• Software de Programação do CP – MasterTool MT4100 


3    Configurando o Inversor de Freqüência

3.1    Energizando o inversor

- Conectar o cabo de alimentação nos bornes R (1), S (2) e T (3).

- Conectar os cabos do motor nos bornes U (4), V(5), W(6).

- Ligar a alimentação e aguardar o inversor inicializar.

3.2    Configurando os parâmetros do motor

- O primeiro procedimento a ser adotado para funcionamento da aplicação é a configuração dos parâmetros do motor. Estas informações estão na placa do motor a ser utilizado.

- Os parâmetros a serem ajustados são:

P400: Tensão nominal do motor

P401: Corrente nominal do motor

P402: Velocidade nominal do motor

P403: Freqüência nominal do motor

P404: Potencia nominal do motor

3.3    Configurando os parâmetros de controle do Inversor

- Nesta aplicação utilizamos o controle local através do teclado e o controle remoto como Serial (através da comunicação MODBUS).

- Os parâmetros a serem configurados são:

P220: Seleção de Local/ Remoto -> Define onde é realizada a troca do controle local/remoto. Utilizado a opção Serial. Valor: (6)

P221: Seleção de Referência Local. Valor: (0) Tecla

P222: Seleção de Referência Remoto. Valor: (9) Serial

P223: Seleção Giro Local. Valor: (2) Tecla H

P224: Seleção Gira/Pára Local. Valor: (0) Teclas I O

P225: Seleção JOG Local. Valor: (1) Tecla

P226: Seleção Giro Remoto. Valor: (5) Serial Horário

P227: Seleção Gira/Pára Remoto. Valor: (2) Serial

P228: Seleção JOG Remoto. Valor: (3) Serial 


3.4    Configurando os parâmetros de comunicação

- Para estabelecer a comunicação entre o CP e o Inversor é necessário ajustar os parâmetros de comunicação. Estes devem ser idênticos nos dois equipamentos para não haver erros de comunicação. Os parâmetros são:

P312: Tipo de Protocolo Serial. Valor: (1). MODBUS RTU, 9600 bps, sem paridade.

P308: Endereço do Inversor na rede MODBUS. Valor: (2)


4    Criação do Projeto no CP

4.1    Criando um projeto novo

- Abrir o software MasterTool MT4100

- Criar um projeto novo. Ir ao menu Projeto -> Novo

- Na janela Selecione Como Será Criado Novo Projeto selecione a opção Não e clique em OK.


- Na janela Novo Projeto preencha os campos:

• Nome do Projeto: insira um nome para o projeto

• Tipo de Projeto: Selecionar a opção Programação

• Diretório: Pasta onde será salvo o projeto.


- Clique em OK.

- A janela do módulo C será apresentada. No campo Modelo de CP selecione o modelo de CPU utilizada no projeto.



4.2    Criando um Módulo Principal

- Todo o projeto no MasterTool deve possuir um módulo principal. Neste módulo é inserido o ladder principal do projeto.

- Para criar um Módulo Principal ir ao menu: Módulo -> Novo.


- Na janela Criar Módulo selecione a opção Módulo Principal e clique em OK. 


- A janela para edição do ladder será apresentada. 



4.3    Inserir Módulo Função no Projeto

- Para realizar a comunicação com o inversor é necessário utilizar o protocolo MODBUS. Este protocolo pode ser implementado na Série Piccolo utilizando o módulo de Função FMESTMB.010 fornecido no pacote de funções AL-2712.

- Para adicionar o módulo F ao projeto, vá ao menu: Módulo -> Abrir.

- Aponte o diretório onde foi instalado o pacote de Módulos Função AL-2712 e clique em OK.


- Uma mensagem informando que o Módulo não faz parte do projeto será apresentada e clique em Sim para incluir ao projeto..


- Uma nova mensagem informando que o módulo foi adicionado com sucesso será informada clique em OK.



4.4    Inserir a Chamada de Função no ladder

- Com o Módulo F incluído no projeto é necessário inserir uma instrução CHF para chamar a função no ladder.

- Na janela de edição do ladder vá ao menu: Gerais -> CHF ou selecione o botão .

- O bloco de função será inserido.

- A CT do AL-2712 estabelece que a função deve ser utilizada de duas formas:

Módulo de Configuração: Serve para configurar o canal serial do CP.

Módulo de Comunicação: Corresponde a uma relação MODBUS, ou seja, relaciona variáveis do CP (M, A, S, E) com as variáveis MODBUS (Holding Register, Coil, Input e Input Register).


4.4.1    Inserindo Chamada de Configuração

- A primeira instrução CHF inserida corresponde à configuração do canal serial do Piccolo.

- Ao inserir a função a seguinte janela é apresentada:


- Preencher os parâmetros confirme figura acima.

- Depois clique no botão Entrada... 

- A janela com as seis configurações necessárias será apresentada:


- Onde:

• Parâmetro 0: Porta de comunicação utilizada. KM2 = COM2.

• Parâmetro 1: Velocidade da comunicação. KM9600 = 9600 bps.

• Parâmetro 2: Paridade. KM0 = sem paridade.

• Parâmetro 3: Stop bit. KM1 = um stop bit.

• Parâmetro 4: Sinais de modem. KM0 = sem RTS/CTS.

• Parâmetro 5: Timeout. KM10 = 1 segundo.

- Abaixo a lógica utilizada no tutorial:



4.4.2    Inserindo a Chamada de Comunicação

- As instruções CHF inseridas após a chamada de Configuração são denominadas Chamadas de Comunicação. E correspondem à configuração das relações MODBUS.

- Ao inserir a função a seguinte janela é apresentada:


- Preencher os parâmetros conforme figura acima.

- Depois clique no botão Entrada...

- A janela com sete parâmetros de comunicação será aberta. Configurar a função conforme desejado. No tutorial foram utilizadas as seguintes configurações:


Parâmetro 0: Porta de comunicação utilizada.

Parâmetro 1: Endereço do equipamento escravo.

Parâmetro 2: Função MODBUS desta relação.

Parâmetro 3: Primeiro operando de origem.

Parâmetro 4: Endereço MODBUS do primeiro ponto.

Parâmetro 5: Quantidade de variáveis a serem comunicadas.

Parâmetro 6: Memória para controle interno da função. 

- Abaixo a lógica utilizada no tutorial. Lembrando que para cada relação deve ser inserida uma CHF.



4.4.3    Inserindo relação para leitura dos Parâmetros do Inversor

- Através da rede MODBUS, é possível acessar todos os parâmetros disponíveis para o CFW-09.

- Parâmetros: são aqueles existentes nos inversores cuja visualização e alteração é possível através da HMI (Interface Homem - Máquina). Ver manual.

- Os parâmetros estão disponíveis nos endereços MODBUS conforme tabela abaixo:


- Abaixo um exemplo de relação MODBUS para realizar a leitura dos parâmetros P1 a P7:


Parâmetro 0: Porta de comunicação utilizada. KM2 = COM2.

Parâmetro 1: Endereço do equipamento escravo. KM2 = Endereço 2.

Parâmetro 2: Função MODBUS desta relação. KM3 = Read Holding Register.

Parâmetro 3: Primeiro operando de origem. M100

Parâmetro 4: Endereço MODBUS do primeiro ponto. KM2 = 40002

Parâmetro 5: Quantidade de variáveis a serem comunicadas. KM7 = 7 variáveis

Parâmetro 6: Memória para controle interno da função.

- Esta relação realiza a leitura de 7 parametros do escravo número 2. Os endereços lidos são 2 a 8 (40002 a 40008) e colocados nas memórias M100 a M106 respectivamente. 


4.4.4    Inserindo Relação para Variáveis Básicas

- Através da rede MODBUS, é possível acessar as Variáveis Básicas disponíveis para o CFW-09.

- As Variáveis Básicas estão disponíveis nos endereços MODBUS conforme tabela abaixo:


- Algumas Variáveis Básicas são somente leitura e outras permitem escrita. São elas:

V00 -> Indicação do Modelo do Inversor. Deve aparecer o valor 8 para o modelo CFW09.

V02 -> Indicação do estado do Inversor. (Variável de leitura).

V03 -> Seleção de comando lógico. Esta word é divida em dois bytes onde cada bit possui um comando. São eles:

Bit 8 -> Habilita Rampa

Bit 9 -> Habilita Geral

Bit10 -> Sentido da Rotação

Bit11 -> JOG

Bit13 -> Não usado

Bit14 -> Não usado

Bit15 -> ‘Reset’ Inversor

V04 -> Referência de Velocidade dada pela Serial. É definida a velocidade do motor.

V06 -> Estado dos modos de operação. (Variável de leitura).

V07 -> Estado dos modos de operação. (Variável de escrita).

V08 -> Velocidade do Motor.

- O Inversor pode ser comandado pela Variável Básica 03 ou através dos bits de comando. 

- Abaixo um exemplo de relação MODBUS para escrever a referência de Velocidade é:


Parâmetro 0: Porta de comunicação utilizada. KM2 = COM2.

Parâmetro 1: Endereço do equipamento escravo. KM2 = Endereço 2.

Parâmetro 2: Função MODBUS desta relação. KM6 = Preset Single Register.

Parâmetro 3: Primeiro operando de origem. M110

Parâmetro 4: Endereço MODBUS do primeiro ponto. KM5005 = 45005

Parâmetro 5: Quantidade de variáveis a serem comunicadas. KM1 = 1 variável

Parâmetro 6: Memória para controle interno da função.

- Esta relação realiza a escrita em 1 variável no escravo número 2. O endereço em que será realizada a escrita é o 5005 (45005) que corresponde à memória M110 do CP.

- A escrita nesta variável deve respeitar a seguinte condição descrita no manual do inversor:

Esta variável é apresentada utilizando 13-bits de resolução. Portanto, o valor de referência de velocidade para a velocidade síncrona do motor será igual a 8191 (1FFFh).

Este valor deve ser utilizado somente como uma velocidade de base para calcular a velocidade desejada (velocidade de referência).

Por exemplo:

1) Motor 4-pólos, 60Hz, velocidade síncrona = 1800rpm e referência de velocidade = 650rpm

1800 rpm - 8191

650 rpm - X = 2958 = 0B8Eh

- Este valor 2958 deve ser escrito na Word M110, a qual representa a referência de velocidade do motor. 


4.4.5    Inserindo relação para leitura dos Bits de Estado

- Através da rede MODBUS, é possível acessar os Bits de Estado através dos endereços:


- Estes bits informam alguns estados de funcionamento do inversor. São eles:

Bit 0 -> Habilita Rampa (0) Desabilitado (1) Habilitado

Bit 1 -> Habilita Geral (0) Desabilitado (1) Habilitado

Bit 2 -> Sentido da Rotação (0) Anti-Horário (1) Horário

Bit 3 -> JOG (0) Desabilitado (1) Habilitado

Bit 4 -> Modo de Operação (0) Local (1) Remoto

Bit 5 -> Subtensão (0) Sem subtensão (1) Com subtensão

Bit 6 -> Sem Função

Bit 7 -> Erro (0) Sem Erro (1) Com Erro

- Abaixo um exemplo de relação MODBUS para leitura dos bits de Estado:


Parâmetro 0: Porta de comunicação utilizada. KM2 = COM2.

Parâmetro 1: Endereço do equipamento escravo. KM2 = Endereço 2.

Parâmetro 2: Função MODBUS desta relação. KM1 = Read Coil Status.

Parâmetro 3: Primeiro operando de origem. A10

Parâmetro 4: Endereço MODBUS do primeiro ponto. KM1 = 00001

Parâmetro 5: Quantidade de variáveis a serem comunicadas. KM8 = 8 variáveis

Parâmetro 6: Memória para controle interno da função.

- Esta relação realiza a leitura de 8 variáveis do escravo número 2. Os endereços lidos são 1 a 8 (00001 a 00008) correspondentes as variáveis A10.0 a A10.7 do CP.


4.4.6    Inserindo relação para escrita dos Bits de Comando

- Através da rede MODBUS, é possível acessar os Bits de Estado. Podem ser acessados através dos endereços:


- Estes bits permitem realizar comandos no inversor. São eles:

Bit 100 -> Habilita Rampa. (0) Desabilitado (1) Habilitado

Bit 101 -> Habilita Geral. (0) Desabilitado (1) Habilitado

Bit 102 -> Sentido da Rotação. (0) Anti-Horário (1) Horário

Bit 103 -> JOG. (0) Desabilitado (1) Habilitado

Bit 104 -> Modo de Operação. (0) Local (1) Remoto

Bit 105 -> Sem Função

Bit 106 -> Sem Função

Bit 107 -> Reseta Inversor. (0) Não Reseta (1) Reseta

- Para que o inversor comece a girar o motor os bits 0 e 1 devem ser setados para 1. 

- Abaixo um exemplo de relação MODBUS para escrita nos bits de Comando:


Parâmetro 0: Porta de comunicação utilizada. KM2 = COM2.

Parâmetro 1: Endereço do equipamento escravo. KM2 = Endereço 2.

Parâmetro 2: Função MODBUS desta relação. KM15 = Force Multiple Coils.

Parâmetro 3: Primeiro operando de origem. A11

Parâmetro 4: Endereço MODBUS do primeiro ponto. KM101 = 00101

Parâmetro 5: Quantidade de variáveis a serem comunicadas. KM5 = 5 variáveis

Parâmetro 6: Memória para controle interno da função.


5    Conectando os equipamentos

- Com os equipamentos desligados conectar a placa de comunicação EBA no Inversor CFW9.

- Conectar um cabo de duas vias nos conectores 12 (D+) e 11 (D-) da placa EBA e a outra extremidade do cabo nos conectores 1 (D+) e 2 (D-) do terminador de rede AL-2600.

- Interligar as duas terminações AL-2600 através do cabo AL-2301.

- Conectar a segunda terminação ao CP através do cabo AL-1717.

- Os AL-2600 devem estar com as terminações ligadas.

- Energizar os equipamentos.

- Verificar se o CP está em estado de Execução e se o LED na placa EBA pisca rapidamente.

- Para o inversor partir o motor é necessário setar os bits de comando 0 e 1 e colocar a Referência de Freqüência na variável Básica 04. 

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