第8章變頻器通訊控制

主講人：王兆義第八章變頻器通訊控制8.1通訊概述通訊控制的目的:通訊控制可以遠(yuǎn)距離控制，可以多臺(tái)變頻器聯(lián)合控制。減少控制導(dǎo)線，提高控制的可靠性?？梢猿浞职l(fā)揮智能設(shè)備的優(yōu)越性，組成自動(dòng)化控制系統(tǒng)。第八章變頻器通訊控制8.2通訊協(xié)議PC機(jī)與變頻器進(jìn)行通訊控制、PLC與變頻器進(jìn)行通訊控制，首先要建立通訊協(xié)議?！巴ㄓ崊f(xié)議就是大家都遵守的統(tǒng)一的規(guī)則”。中國(guó)人講普通話大家才能都聽得懂，一把鑰匙只能開一把鎖，這都是協(xié)議。通訊不是一臺(tái)設(shè)備自己的事，而是多臺(tái)設(shè)備協(xié)同工作，就必須建立協(xié)議。8.2.2通訊層次1.通訊物理層面的問(wèn)題物理層面涉及到通訊實(shí)現(xiàn)的手段，如信號(hào)電平、傳輸方式、傳輸速率、硬件接口電路等。他是通訊的基礎(chǔ)?，F(xiàn)在通訊用的較多的接口是RS232和RS485。這兩種接口因?yàn)橥ㄓ崟r(shí)信號(hào)是串行的，故稱為串行接口，簡(jiǎn)稱串口。串口只定義接線方式，不定義軟件協(xié)議。第八章變頻器通訊控制RS232：3線通訊，用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊。因?yàn)?條通訊線，上位機(jī)和下位機(jī)信號(hào)可以同時(shí)傳送，故稱為雙工。RS485：雙線通訊，因?yàn)殡p線只能形成一個(gè)回路，上、下位機(jī)只能交替?zhèn)魉停史Q為半雙工。RS485可以有多臺(tái)智能設(shè)備并聯(lián)通訊，理論上單一的RS485鏈路可以并聯(lián)30臺(tái)變頻器。RS232鏈路RS485鏈路

第八章變頻器通訊控制我們用的PC機(jī)很多沒(méi)有這兩個(gè)接口，就得通過(guò)USB口進(jìn)行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換線是通過(guò)一個(gè)智能電子電路轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)的，所以不同廠家生產(chǎn)的轉(zhuǎn)換線質(zhì)量不同，價(jià)錢區(qū)別較大。第八章變頻器通訊控制2.通訊協(xié)議層面的問(wèn)題通訊層面包含物理層面以外的其他問(wèn)題。主要有：（1）規(guī)定字符的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含起始位、信息位、奇偶效驗(yàn)位和停止位。（2）規(guī)定報(bào)文的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包含起始字符、站地址、報(bào)文有效長(zhǎng)度、效驗(yàn)碼、結(jié)束字符。（3）規(guī)定波特率，即數(shù)據(jù)傳遞速率的范圍。上述三項(xiàng)內(nèi)容根據(jù)編排的順序、發(fā)送的方式等不同，各個(gè)變頻器廠家有不同的編碼協(xié)議。信息的發(fā)送和接收采用報(bào)文的形式。第八章變頻器通訊控制8.3西門子變頻器的編碼協(xié)議

西門子為自己的變頻器設(shè)計(jì)了USS協(xié)議，并采用美國(guó)ASCII編碼方法。ASCII碼原來(lái)是用7位二進(jìn)制表示128個(gè)字符，因后來(lái)128個(gè)字符不夠用，再者也沒(méi)有7位的數(shù)字單元，歐洲就擴(kuò)充為8位，可表示256個(gè)字符。美國(guó)ASCII編碼表如下表。第八章變頻器通訊控制第八章變頻器通訊控制1.西門子變頻器USS報(bào)文結(jié)構(gòu)第八章變頻器通訊控制2.有效的數(shù)據(jù)字符PKW區(qū)的結(jié)構(gòu)：前兩個(gè)字(PKE和IND)是關(guān)于主站請(qǐng)求的任務(wù)，后兩個(gè)字(PWE1、PWE2)是報(bào)文要訪問(wèn)的變頻器的參數(shù)號(hào)。第1個(gè)字PKE區(qū)(16位)：位15—12(高4位)，任務(wù)或者是應(yīng)答識(shí)別標(biāo)記。例如，上位機(jī)設(shè)置：設(shè)值為1，請(qǐng)求參數(shù)值；設(shè)置為2，修改參數(shù)值。變頻器應(yīng)答：回應(yīng)為1，傳送參數(shù)數(shù)值為單字節(jié)；回應(yīng)為2，傳送參數(shù)的數(shù)值為雙字節(jié)?；貞?yīng)為3，傳送的為說(shuō)明元素。等等。第八章變頻器通訊控制位11，不用。位10—00：基本參數(shù)號(hào)。如P0700，0700用16進(jìn)制表示為：2BC。第2個(gè)字IND區(qū)（16位）：位15—12，基本參數(shù)號(hào)擴(kuò)展，加在PKE的10—00位。位11—10，備用；位07—00，表示參數(shù)的下標(biāo)。一個(gè)完整的參數(shù)號(hào)是由：參數(shù)的任務(wù)、應(yīng)答識(shí)別中的基本參數(shù)號(hào)(位10—00)和下標(biāo)中的位12—15一起產(chǎn)生的（共15位）。第八章變頻器通訊控制第3和第4字，PWE1和PWE2，是被訪問(wèn)的參數(shù)值。M4變頻器的參數(shù)值有很多不同的類型：整數(shù)(單字長(zhǎng)和雙字長(zhǎng))，十進(jìn)制數(shù)（以IEEE浮點(diǎn)形式給出，永遠(yuǎn)是雙字節(jié)）以及下標(biāo)參數(shù)。使用時(shí)參照變頻器應(yīng)用手冊(cè)。第3個(gè)字PWE1區(qū)：位15—00，第一個(gè)參數(shù)數(shù)值。第4個(gè)字PWE2區(qū)：位15—00，第二個(gè)參數(shù)數(shù)值。例：P0731的參數(shù)值類型為U32（32位），每個(gè)參數(shù)值都用小數(shù)點(diǎn)分開，如52.B、52.D等，52放在PWE1區(qū)，B、D放在PWE2區(qū)。第八章變頻器通訊控制3.PKW應(yīng)用舉例(讀出參數(shù)號(hào)為0002—1999之間的數(shù))例1：讀出參數(shù)P0700的值。700=2BCUSS→M440：M440→USS：該參數(shù)號(hào)是一個(gè)單字節(jié)長(zhǎng)的參數(shù)(8位)數(shù)值為0002(H)第八章變頻器通訊控制例2：把P1082（（1082)D=(43A)H的數(shù)值修改為40.00。先讀出參數(shù)的值：USS→M440：143A000000000000M440→USS：243A000042480000應(yīng)答位為2，參數(shù)號(hào)為雙子節(jié)，參數(shù)值為浮點(diǎn)數(shù)42480000，折合為10進(jìn)制為50.00。40.00折合為浮點(diǎn)數(shù)為42200000，輸入到變頻器的修改標(biāo)志位為3，有：USS→M440：343A000042200000M440→USS：243A000042200000，修改的參數(shù)標(biāo)志位為2，參數(shù)已修改。第八章變頻器通訊控制4.PDZ區(qū)（過(guò)程控制區(qū)）通訊報(bào)文的PDZ區(qū)是為控制和監(jiān)視變頻器的工作狀態(tài)設(shè)置的。在主站和從站收到的PZD總是以最高的優(yōu)先級(jí)加以處理。PDZ格式（1）任務(wù)報(bào)文USS→M440STW字:PDZ報(bào)文的第一個(gè)字是變頻器的控制字STW。通過(guò)USS控制變頻器。所提供的控制字含義如下表：第八章變頻器通訊控制STW為一個(gè)字（16位），每一位代表一個(gè)具體的操作。當(dāng)“位10”設(shè)置為0，其他的設(shè)置無(wú)效，變頻器原來(lái)怎樣工作現(xiàn)在還怎樣工作。第八章變頻器通訊控制HSW字：HSW是PZD任務(wù)的第二個(gè)字（16位），是主頻率設(shè)定值。是由主設(shè)定源USS提供的。主設(shè)定源由P1000參數(shù)選定。（2）變頻器應(yīng)答報(bào)文M440→USSPZD的第一個(gè)應(yīng)答報(bào)文字是ZSW，其定義的含義如下表：第八章變頻器通訊控制

ZSW位應(yīng)答功能表PZD應(yīng)答的第二個(gè)字HIW：HIW是運(yùn)行參數(shù)實(shí)際值，通常定義為變頻器的輸出頻率。如果需要選擇不同的應(yīng)答報(bào)文，可通過(guò)變頻器的P2016或P2019設(shè)置。第八章變頻器通訊控制應(yīng)用舉例：上位機(jī)控制變頻器正向運(yùn)行，輸出頻率為40.00Hz。a先發(fā)送PZD命令：第八章變頻器通訊控制變頻器應(yīng)答：FA310000（變頻器準(zhǔn)備情況）第八章變頻器通訊控制發(fā)送PDZ命令：047F3333變頻器按照P1120設(shè)定的斜坡速率，升速到40.00Hz。為了使變頻器停止運(yùn)行，發(fā)送命令：047E0000或047E3333，變頻器