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如何通过rs-485控制多台变频器(一)

如何通过rs-485控制多台变频器(一)

点击数:7816 次   录入时间:03-04 11:48:48   整理:http://www.55dianzi.com   设计参考
工业场合中,经常要用变频器去控制交流电机的转速、转向。在某些场合,需要用1台工控PC机灵活地控制多台变频器,以达到控制各交流电机的目的。针对这一需要,一些公司(如德国西门子、日本东芝、三菱等公司)推出了带有RS-485通信接口的变频器,使用户能方便灵活地选择变频器的强大功能来设计各自的工业控制系统。
  在WINOOWs95下开发工控软件,可利用WINOOWs95的丰富资源,方便地生成各种菜单及美观大方的图形界面,软件产品质量高且开发周期短。Visual C++5.0是Microsoft公司最新推出功能最强的WINOOWs开发软件,由于只能在Win95下运行开发32位的应用程序,而在WINOOWs环境下,系统完全接管了各种硬件资源,不允许用户直接控制串行口的中断管理,因此如何在WINOOWs环境下开发微机的底层资源,已成为当今工业控制软件的一大热点及难点。
  本文利用VC5.0的ActiveX控件——Microsoft Communication控件,方便地实现了Win95环境下与多个西门子MicroMaster变频器的串行通信接口,成功地实现了用单台工控PC机对多台交流异步电机的灵活控制。

一、系统的总体设计

  图1为系统的总体设计方框图,这里只重点突出工控PC机与变频器RS-485的接口部分。RS-485的驱动器可带32个接收器,在波特率为100Kb/s时,通信距离可达到1200m;通信距离为15m时,波特率可达10Mb/s。在工业现场,RS-485是应用较多的一种通信方式。图中工控PC机通过485通信接口卡与多个变频器相连接,最多可达到32台。每个变频器被赋予各自的地址码用以识别身份,这样上位机便能通过485通信线对挂在上面的所有变频器进行控制操作。



图1 系统的总体方框图

二、变频器的串口通信协议
 

对于西门子的MicroMaster变频器,其通信方式为RS-485,波特率最高可达到19200b/s;1位起始位;8位数据位;1位偶校验;1位停止位。变频器接收控制的通信协议如下:


STX


LGE


ADR


PKE


IND


VAL


STW


HSW


BCC



  STX:起始字符,为02H。
  LGE:发送字节数,对于MicroMaster,为0CH(12个字节)。
  ADR:变频器的地址码,取值范围为0~31(Bit:0~4位),第5位为1时为广播发送。
  PKE:为一16位的字,用来控制变频器的运行参数设置,各Bit的含义如下:



控制位


0


变频器的参数值



  对于MicroMaster,控制位为0001时,读变频器的参数;控制位为0010时,写参数到变频器的RAM和EEPROM。第1位未用,置为0。变频器的参数值详见说明书。
  IND:为16位的字,未用,置为0。
  VAL:为16位的变频器参数,与PKE一起将运行参数写入到变频器中。
  STW:为16位的字用来控制变频器的运行动作,各位的具体含义详见说明书。
  HSW:为16位的字用来控制变频器的输出频率,满频的值为16384(4000H)对应100%的输出频率,最大值为32767,即200%的输出频率。当取值为32768~65535时,表示反向的输出频率从0%~200%变化,电机反转。
  BCC:校验字符,为前面所有字节的异或和。
  若变频器#3(地址码为03H)以满频的50%输出频率,则以上各参数的值设置如下:


  同时,变频器也向上位机回送状态数据,其通信协议如下:


STX


LGE


ADR


PKE


IND


VAL


ZSW


HIW


BCC


 与上位机向变频器发送的控制字相比,变频器回送的状态字只是以ZSW代替了STW,HIW代替了HSW,其余的字的含义是一样的。ZSW是16位的状态字来指示变频器的当前运行状态,各位的具体含义见说明书;HIW也是16位的字代表变频器的输出频率,其定义与HSW是一样的。
  因此,对于变频器能通过面板按键设置的功能,通过以上的通信协议也一样能实现。并且通过RS-485通信线最多能同时控制32台变频器,同时各变频器的运行状态也能实时地回送给上位机,这就大大方便了用户,增加了控制系统的灵活性。

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