基于USS协议的变频器计算机通信设计

通信变频

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文章编号!"BB"3CC((@$BB(DB&3BBE"3B)

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丁金林!张

浩!刘国海

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!江苏大学"江苏镇江

摘要!设计了由工控机与西门子变频器组成的计算机调速控制系统"采用基于!"#$%接口的&""协议!利用’语言编程实现工控机()’与多台变频器之间的串行通信!从而实现一台工控机对多台交流电机的远程控制"该系统具有操作灵活方便!可靠性高!应用范围广等特点"

关键词!计算机控制系统$调速$通信设计$变频器$%&&协议$串行通信$远程控制中图分类号!*+,-.#*)/01

文献标志码!2

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!引言

随着现代控制理论!"#$%的发展和通信技术!&%的提

的远程控制功能$以下讨论了基于,--协议的工控机与变频器间的通信!通过它能方便地实现工控机对变频器的远程联网控制和监控功能$通过.-(?)串行通信端口!实现变频器与工控机的通信$该系统具有灵活方便!可靠性高!应用范围广等特点$

高!变频器已经广泛地应用于交流电动机的远程控制!在石油"化工"炼钢"造纸等行业中被广泛使用#通过微机控制变频器’(#)%!利用微机与变频器之间的通信功能实现远距离控制$要实现变频器的计算机控制!首先要有完善的微机监控系统!亦即要实现微机与变频器之间的串行通信$*+与变频器的通信采用西门子标准传动产品的通信模式!有两种通信方式%,--协议和*./012,-34*协议$在此采用基于,--协议的通信模式!通过利用+语言编写通信程序!实现了对西门子变频器567895:;<=8>=7<=8

收稿日期!$BB&#BC#"C"修订日期!$BB(#B$#"E基金项目!江苏省自然科学资金资助项目’2F$BB&B(C(

"系统的总体结构

随着近代工业的不断发展!交流调速取代直流

调速已经成为一种趋势!国内外很多大电器公司竞相开发出性能优异的&适合于交流异步电动机调速的变频调速器@简称变频器A$市场上的变频器种类很多!在此采用西门子公司产的567895:;<=8系列变

通信变频

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频器!该变频器遵循!""通信协议"接收来自主机的控制信息"然后反馈信息给主机作为接收信息的应答!变频器在接到计算机发来的命令后"首先检查命令中的起始标志"然后检查命令中的站地址是否与自己的站地址相符"如果不一致"说明计算机是与其他变频器进行通信"从而忽略该命令#如果一致"就响应该命令"将执行结果回送到计算机"并结束这次通信!变频器的物理基本接口是标准的

对串卡进行跳线"选择中断号及地址"以及通信方式!选择中断号与地址时要注意不可冲突"要选择不同的中断号与不同的地址"同时也不能与工控机中其他设备的中断号和地址相同"否则通信无法正常实现!通过=*<与=*>的跳线可以选择#"%..与

#"%&(不同的通信方式!#"%..需要九根信号线"采

用一对一的接线方式"发送与接收数据同时进行"即全双工方式!#"%&(只要接两根信号线"即?@$

#"$%&’接口!#"%&(标准传输的数据一般是半双工

形式"半双工技术容许在同一根电缆上进行数据的双向传输!这就容许用简单$价格便宜的总线电缆进行高速的数据传输!

系统的总体结构如图)所示"利用*+,&--卡通过光电编码盘对电机进行测速"利用&).*/卡测量电机间皮带的张力"把速度和张力的采样数据送到*+处理"从而实现对电机的远程控制"在此利用

A@B与?@A@C"两根线同时发送和接收数据"采用

握手信号判断数据的传输方向与开关!串卡硬件设置完后就可以插入工控机的插槽!

#"1&’接口采用的是一种差分传输方式"各节

点之间的通信都是通过一对%半双工&或两对%全双工&双绞线作为传输介质!根据#"1&’的标准"接收器的接收灵敏度为D.229E"即接收端的差分电压大于$等于D.229E时"接收器输出为高电平#小于$等于D.229E时"接收器输出为低电平#介于D

+语言编程"基于*+,01(提供的#"1&(接口实现

了*+与多台变频器的串行通信接口"成功地实现了单台工控机对多台交流异步电机的灵活控制!这里重点突出工控机通过*+,01(板卡与变频器

.229E之间时"接收器输出为不确定状态!在总线

空闲即传输线上所有节点都为接收状态以及在传输线开路或短路故障时"若不采取特殊措施"则接收器可能输出高电平也可能输出低电平!一旦某个节点的接收器产生低电平就会使串行接收器找不到起始位"而引起通信异常!因此"在硬件上应在整个通信线路的远端进行适当的偏置处理%使接收端的差分电压大于$等于.229E&"以使得总线上所有节点都处于接收状态时"其接收器都输出高电平!

变频器的系统参数设置"可以通过前面板上的薄膜型按键改变和设定参数"以调节出所需要的变频器特性!被选定的参数号和设定值通过1位的

#"1&(的接口部分!#"1&(的驱动器在!""总线上最多可带-.个接收器"在波特率为)22345678时"

通信距离可达到).229#在通信距离为)(9时"波特率可达到)22:45678!在工业现场"#"1&’是应用较多的一种通信方式!图中工控机*+通过

*+,01’%含#"1&’接口&与多台变频器相连"最多可达到-.台!每个变频器被赋予各自的地址码用以

识别身份!这样"上位机就可以通过#"1&’通信线"对挂在上面的所有变频器进行控制操作!

,F?显示屏显示出来!该系统涉及到参数有’!*2>)单元存放串口连接的从站地址"为变频器设定一个独立的地址!"*2>.设置串口连接的波特率"

在此设为<"表示波特率为><22478!#*2>-单元设定串口通信的超时时间"即两次输入电报之间的最大允许间隔!该特性用于发生通信失败时关断变频器!在接收到一个有效报文时开始计时"如果在规定时间内下一个数据报文没有收到"变频器将停机并显示故障码G22&"此单元设为2时控制功能失

!工控机与变频器之间的通信设计

利用 …… 此处隐藏：2425字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……