新型式变频器和智能机在运转通讯里的运用展现

　　1目前，在我国现场控制总线中，RS－485使用最为普遍。RS－485总线的共模输出电压在－7V至＋12V之间，具有抑制共模干扰的能力，数据传输速率最大为10Mbit／s，当波特率为1200bps时最大的传输距离理论上可达15千米。RS－485网络所具有的设备简单、容易实现、传输距离远、维护方便等优点而被许多变频器厂家所采用。文章分析了工业环境中串行通信选择RS－485的原因，论述了基于RS－485三垦变频器与PC机串行通信的硬件特性，通信协议及软件实现，实验表明该通信软件稳定可靠，能直观的观看变频器的实际运行状态，并能比较方便的进行多组参数的设定和改写。通过此软件，极大的方便了工程师和客户对变频器的操控和掌握。

　　2RS－232与RS－485的比较

　　常用的串行通信有两种，一种为RS－232串行通信，一种为RS－485串行通信。由于串行通信使用方式简便易用，工业控制领域大多都使用串行通信作为其数据交换的手段。但是工业设备的使用环境经常比较恶劣，可能会存在噪声或者电源谐波的干扰，RS－232在如此环境下抗干扰的能力远不及RS－485，除此之外，RS－232只能是一对一控制，而RS－485则可以实现一对多控制；RS－232一般是9针公头，而RS－485则是两根线就可以控制。因此工业环境下的串行通信大多都采取RS－485串行通信方式。

　　3三垦变频器与PC的串行通信

　　3.1软硬件环境

　　硬件配置：PC（配备标准RS－232）一台、RS－232／RS－485转换卡一个、ISI通信卡一块、Inverter三台（三垦变频器ES－0.4KW、SPF－11KW、IPF－90KW）。

　　软件包括：WindowsXP操作系统、MicrosoftVisualBasic6.0中文版、三垦变频器通信协议指导手册等。

　　3.2通信协议

　　三垦各个系列变频器所提供的通信协议格式如下：1、指令格式：指令格式各字段含义如表1.

　　2、指令的详细解释显示了指令的格式，共25条指令，由操作码（OP）决定，分别由A－Q及R、S、x、y、z、a、b、c组成。以指令C和N说明指令的详细构成，如表2.

　　3、变频器所进行的通信错误处理

　　变频器如果从上位机接收到的指令中检查出错误，将进行以下处理：

　　①在奇偶错误、校验和错误或指令代码未定义时：回传的错误指令为指令代码“？”。同时，DT项回传一个字节的通信错误代码。

　　②在DT项的数据过长或不足，不能解释数据内容时：如果接收指令的各个指令所定义的数据过长或不足、或者接收指令无法解释时，其错误处理同①。

　　③超时处理：接收开始代码后，如果不能在150ms以内接收全部指令将进行超时处理，强制完成接收状态。这时变频器将返回通信错误代码“d”。

　　④通信错误代码分别为：“p”代表奇偶错误：“s”代表检验和错误：“u”代表未定义操作代码：“d”代表数据过长、数据不足或者数据无法解释。

　　⑤其它错误有关接收计算机指令的错误，在上述情况以外，将进行超时处理，对计算机而言为“无应答”。

　　4、变频器和计算机的指令发送接收方法

　　串行通信的基本程序是一台计算机将指令发送给一台变频器，之后变频器回传应答给计算机。所以，变频器在接收到了计算机发送出的指令后必须回传应答。如果计算机在没有得到应答时，仍连续发送多条指令则无法确保正常的工作。

　　由于变频器异常或者通信线路异常，计算机可能无法接收到变频器的应答。为了避免由于等待变频器的应答而造成的通信程序锁定，计算机将按照所设定的2秒或更长以上的时间来执行接收超时处理。表2指令详细内容举例

　　3.3串行通信的程序实现

　　由于篇幅所限，这里仅介绍通信部分的实现代码，主要包括：通信端口的定义，通信速率的设定，通信发送、通信接受、通信错误处理以及退出等。

　　主要代码如下：MSComm1。CommPort＝1＇选择1号通信端口MSComm1.Settings＝＂4800，o，8，1＂＇设定为4800bps，奇数、数据8位、停止1位MSComm1.RThreshold＝1＇CommmEvert发生当接收到一个字符时MSComm1.InputLen＝0＇输入缓冲数据清零MSComm1.PortOpen＝True＇通信端口打开Timer1.Interval＝1000＇接收超时时间（ms）1秒Tx＝“＊01C”设定向变频器传送的数据TxLen＝Len（Tx）＇得到传送数据长度（校验和与停止位除外）Sum＝0 Fori＝1ToTxLen Sum＝Sum＋Asc（Mid（Tx，i，1））Nexti Sum＝（（0－Sum）And127）Or64 Tx＝Tx＋Chr（Sum）＋vbCrLf＇在传送代码上添加校验和与停止位（CR＋LF）Timer1.Enabled＝True＇启动接收超时检出计数器MSComm1.Output＝Tx＇向变频器传送数据EndSub PrivateSubMSComm1＿OnComm（）＇［通过Comm事件接收数据］DimRxAsString，RxLenAsInteger，SumAsInteger DimMsgAsString IfMSComm1.CommEvent＜＞comEvReceiveThenExitSub＇确认接收的数据是Comm事件Do Rx＝Rx＋MSComm1.Input＇接收变频器的数据DoEvents LoopUntilRight（Rx，2）＝（Chr（13）＆Chr（10））＇找到停止位Timer1.Enabled＝False＇取消超时定时器RxLen＝Len（Rx）－2＇接收数据字长（停止位除外）Sum＝0＇接收到的校验和的计算Fori＝1ToRxLen－1 Sum＝Sum＋Asc（Mid（Rx，i，1））Nexti Sum＝（（0－Sum）And127）Or64 IfMid（Rx，RxLen，1）＝Chr（Sum）Then＇校验和的检查Msg＝Left（Rx，RxLen）＇接收数据（包括校验和，不包括停止位）Else Msg＝“CheckSumNG”？＇校验和错误显示EndIf MsgBox“ReceivedData＝”＆Msg＇显示接收数据MSComm1.PortOpen＝False＇［关闭通信端口］EndSub＇在变频器的输出频率为20Hz时，运行该程序，在信息框中将显示。

　　4结论

　　文章首先对RS－232与RS－485进行了比较，然后介绍了基于RS－485三垦变频器与上位机串行通信的实现，实验表明：利用VB编制的人机界面操作简便，取得了良好的实用效果。利用RS－485协议进行串行通信，可以保证快速、稳定远距离地传输数据。在目前以及以后的工业控制和其他方面必将得到越来越多的应用。

　　论文创新点：完成了三垦变频器与PC机串行通信的设计，该通信软件稳定可靠，能直观的观看变频器的实际运行状态，并能比较方便的进行多组参数的设定和改写。通过此软件，极大的方便了工程师和客户对变频器的操控和掌握。