畢業(yè)設(shè)計（論文）電機變頻控制系統(tǒng)及程序設(shè)計（LG）

1、電機變頻控制系統(tǒng)及程序設(shè)計（lg）摘 要變頻器傳動已成為實現(xiàn)工業(yè)自動化的主要手段之一，在各種生產(chǎn)機械和生產(chǎn)線中有著廣泛的應(yīng)用。其中，重要的技術(shù)特征是可以充分地與現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，發(fā)揮智能控制的優(yōu)勢，實現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，這是工業(yè)企業(yè)自動化的重要發(fā)展方向，并已有一些很好的范例。現(xiàn)在，通用變頻器在各行各業(yè)中的應(yīng)用，已成為改造傳統(tǒng)工業(yè)、改善工藝流程、提高生產(chǎn)過程自動化水平、提高產(chǎn)品質(zhì)量、改善生產(chǎn)環(huán)境、節(jié)約能源、推動技術(shù)進步的主要技術(shù)手段之一，也是國際上更新最快的新技術(shù)領(lǐng)域之一。本文以sv004ig5-1變頻器，變頻專用電動機yvp840-1，普通pc機，瑞賽特8250 rs232/485轉(zhuǎn)換器為主

2、要硬件設(shè)備，搭建了基于485總線的電機變頻控制系統(tǒng)。本文中上位機和下位機的通信軟件采用了ni公司的labview作為開發(fā)平臺。利用labview的串行通信函數(shù)節(jié)點完成了控制功能模塊、數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊、數(shù)據(jù)判斷模塊等的編制。本文使用labview作為變頻器遠程監(jiān)控系統(tǒng)的軟件開發(fā)平臺，大大節(jié)約了研究工作的工時，提高了效率，同時也讓軟件具有了一定的可擴展能力。關(guān)鍵詞：變頻器 串行通信 遠程監(jiān)控labviewabstractinverter driving has become the main means to realize industrial automation .in various prod

3、uction machinery and production line, it has a wide range of applications. one of the important technical characteristics, can be fully with the modern network technology, play advantage of intelligent control and distributed network control system, which is the important industrial automation devel

4、opment direction, and have some very good example. now, the application of general inverter in every walk of life,which has become one of the main technical means to alter traditional industries, improve the production process automation level, improve product quality, improve the production environ

5、ment, energy saving, and promote technological progress ,which is one of the worlds fastest update of new technology.in this paper, ig5 inverter, definite-purpose motor, pc and rs232/485 converter is the main hardware, building of motor control system,which is based 485 bus. in this paper the commun

6、ication software for host computer and slave computer is made up by labview. using the serial communication function node labview completed control function module, data monitoring module, the data of judgment module.this paper used labview as developing platform for remote monitoring system of inve

7、rter, greatly reduce the research work, improve the working efficiency, also let software has certain extensible ability.keywords: inverter serial communication remote monitoring labview目錄摘 要iabstractii第1章緒論111 交流電機變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展概況11.1.1 電力電子器件的發(fā)展11.1.2 控制策略的發(fā)展21.2 變頻器的應(yīng)用概況31.2.1 我國變頻器市場的分布31.2.2 我國推廣應(yīng)用變

8、頻器遇到的障礙31.3 本選題的研究背景與意義41.4 本選題的主要工作5第2章變頻技術(shù)介紹62.1 什么是變頻器62.2 變頻器的分類62.2.1 交-直-交變頻器62.2.2 交-交變頻器72.3 變頻器的額定值和技術(shù)指標(biāo)82.3.1 變頻器的額定值82.3.1.1 輸入側(cè)的額定值92.3.1.2 輸出側(cè)的額定值92.3.2 變頻器的性能指標(biāo)92.4 使用變頻器的目的及效果10第3章 電機變頻控制系統(tǒng)總體設(shè)計113.1 電機變頻控制系統(tǒng)的硬件組成113.1.1 ig5變頻器113.1.2 rs232/485轉(zhuǎn)換器153.1.2.1概述：153.1.2.2性能參數(shù)：153.1.2.3連接器和

9、信號153.1.2.4連接示意圖173.1.2.5故障及排除173.1.3變頻專用電動機183.2 電機變頻控制系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計及設(shè)計原則183.2.1電機變頻控制系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計183.2.2系統(tǒng)的軟件設(shè)計原則20第4章 變頻器和pc機的通訊實現(xiàn)214.1.rs-485總線基礎(chǔ)214.1.1.阻抗不連續(xù)214.1.2.rs-485接口214.1.3 rs-485電纜224.1.4 rs-485網(wǎng)絡(luò)234.1.5 rs-485系統(tǒng)的常見故障及處理辦法234.2 lg ig5變頻器的通信協(xié)議254.2.1 lg通用變頻器專用通信協(xié)議254.2.2設(shè)置與運行通信協(xié)議29第5章 軟件設(shè)計305.

10、1 labview虛擬儀器開發(fā)平臺概述305.1.1 labview特點305.1.2 labview開發(fā)流程315.2 labview串口通訊編程315.2.1 串口編程所用函數(shù)節(jié)點315.2.2串口通信基本程序流程框圖325.3變頻器遠程監(jiān)控程序335.3.1程序功能分析335.3.2程序結(jié)構(gòu)335.3.3程序編制34第6章 系統(tǒng)的運行及結(jié)果分析42結(jié)論44致謝辭46第1章緒論人類在19世紀(jì)中葉就已經(jīng)發(fā)明了電動機，但真正意義上的電動機自動控制系統(tǒng)是在20世紀(jì)30年代出現(xiàn)的，當(dāng)時的閘流管、引燃管，而后是磁放大器、磁飽和電抗器作為靜止變流器，形成了第一代電動機傳動控制系統(tǒng)。在二次世界大戰(zhàn)中，自

11、動控制理論得到了發(fā)展，這有力地促進了電動機傳動控制系統(tǒng)理論體系的建立。但是，在很長的一段時間里，在較高的控制性能的傳動系統(tǒng)里，直流電動機一直占主導(dǎo)地位，主要原因在于其控制簡單、高速平滑、性能良好。然而，直流電動機結(jié)構(gòu)上存在的機械換向器和電刷，它具有一些難以克服的固有缺點，那就是維護困難，壽命短、單機容量和最高電壓都受到一定限制等。而交流電動機（主要是異步電動機）。正好與直流電動機相反，它沒有電刷，結(jié)構(gòu)簡單，維護容易，但是在當(dāng)時的條件下但是在當(dāng)時的技術(shù)條件下，很難實現(xiàn)高性能的高速控制。在當(dāng)時，交流電動機雖然在數(shù)量上占絕對的多數(shù)，但一般采用電源直接供電，直接拖動負載的方式，沒有任何控制。20世紀(jì)7

12、0年代初的席卷全球的石油危機促進了交流調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，因為當(dāng)時人們發(fā)現(xiàn)，占電動機用電量一半以上的風(fēng)機、泵類負載的拖動電動機工作在恒轉(zhuǎn)速狀態(tài)，是靠閥門和擋板來調(diào)節(jié)流量或壓力的，因而造成了大量的電能浪費。通過改變電動機轉(zhuǎn)速的方法調(diào)節(jié)風(fēng)量或流量，一般可節(jié)電20%30%,于是在工業(yè)化國家，變頻器出現(xiàn)了。可以說，交流傳動控制的真正的發(fā)展和應(yīng)用是從使用變頻高速技術(shù)來改造風(fēng)機、泵類負載而開始的。11 交流電機變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展概況1.1.1 電力電子器件的發(fā)展 交流變頻調(diào)速技術(shù)是建立在電力電子技術(shù)基礎(chǔ)上的，變頻器隨著逆變器件的發(fā)展而發(fā)展;逆變器件朝著耐壓高、電流大、調(diào)制開關(guān)頻率高及集成度高等方向發(fā)展。20世

13、紀(jì)50年代出現(xiàn)硅晶閘管(scr-silicon controlled rectifier), 60年代出現(xiàn)門極可關(guān)斷晶閘管(gto-gate turn-off thyristor), 70年代出現(xiàn)雙極結(jié)型晶體管(bjt-bipolarjunction transistor)和功率場效應(yīng)晶體管(mosfet-metal oxide semiconductor fieldeffect transistor), 80年代相繼出現(xiàn)絕緣柵雙極晶體管(igbt-insulated gate bipolartransistor)和集成門極換流晶閘管(igct-integrated gate commutat

14、ed thyristor) ；90年代出現(xiàn)智能功率模塊 (ipm-intelligent power module)。 gto是高電壓大電流全控型功率器件，容量大，但關(guān)斷能耗大。scr是電流驅(qū)動器件，通態(tài)壓降低，容量沒有g(shù)to大，但功耗大，調(diào)制頻率不高，噪聲大，現(xiàn)趨于淘汰中。mosfet是電壓型驅(qū)動器件，開關(guān)頻率高，驅(qū)動功率小，安全工作區(qū)廣，但耐壓不高. igbt是目前發(fā)展最快的一種混合型電力電子器件，其特點是柵極為電壓驅(qū)動，驅(qū)動電路簡單，所需驅(qū)動功率小，開關(guān)損耗小，工作頻率高，承受電壓高，載流密度大，通態(tài)壓降小，熱穩(wěn)定好，沒有二次擊穿，安全工作區(qū)大，不需緩沖電路等特點，適用于較高頻率的場合。

15、igbt最大的優(yōu)點是無論在導(dǎo)通狀態(tài)還是在短路狀態(tài)都可以承受電流沖擊，其不足之處是高壓igbt內(nèi)阻大，導(dǎo)致導(dǎo)通損耗大，應(yīng)用高中壓領(lǐng)域時，通常需多個串聯(lián)，并且過壓、過熱、抗沖擊、抗干擾等承受能力較低。但是igbt集bjt和mosfet的優(yōu)點于一體，是目前變頻調(diào)速系統(tǒng)和通用變頻器中使用最廣泛的主流功率器件之一. ipm是先進的混合集成功率器件，由高速低功耗的igbt和優(yōu)化的門極驅(qū)動及保護電路構(gòu)成，采用了有電流傳感器功能的igbt，能連續(xù)監(jiān)控功率器件電流，從而實現(xiàn)高效的過電流保護。由于ipm集成了過熱保護電路和鎖定保護電路，系統(tǒng)可靠性得到進一步提高。目前，ipm己經(jīng)在工業(yè)變頻器(中、小功率)中被大量采

16、用，隨著制造工藝技術(shù)的不斷改進，ipm的功率也越來越大，同時體積也越來越小。同時，經(jīng)濟型的ipm在近年內(nèi)也開始在一些民用品如家用空調(diào)變頻器、冰箱變頻器、洗衣機變頻器中得到應(yīng)用;ipm也在向小型化、專用化、高性能化、低成本化方面發(fā)展。1.1.2 控制策略的發(fā)展 早期變頻調(diào)速系統(tǒng)是開環(huán)恒壓頻比(v/f等于常數(shù))的控制方式, 其優(yōu)點是控制結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，缺點是系統(tǒng)性能不高。具體來說，就是其控制曲線會隨著負載的變化而變化，轉(zhuǎn)矩響應(yīng)慢，利用率不高，低速時因定子電阻和逆變器死區(qū)效應(yīng)的存在而性能下降，穩(wěn)定性變差，因此這種控制方式比較適合應(yīng)用于風(fēng)機、水泵調(diào)速等對變頻器動態(tài)性能要求不高的場合。為了提高系統(tǒng)的

17、動靜態(tài)性能，轉(zhuǎn)差頻率控制系統(tǒng)在v/f控制中引入速度閉環(huán)，使逆變器輸出的實際角頻率隨著電機轉(zhuǎn)子角速度同步上升或下降。與開環(huán)v/f控制相比，其加速、減速曲線更為平滑，且系統(tǒng)容易穩(wěn)定。但轉(zhuǎn)差頻率控制是從異步電機的穩(wěn)態(tài)等效電路和穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)矩公式出發(fā)分析的，因而會影響系統(tǒng)的實際動態(tài)性能。 20世紀(jì)70年代，西德f.blasschke 等人提出的“感應(yīng)電機磁場定向的控制原理”和p.c.custman與a.a.clark申請的專利“感應(yīng)電機定子電壓的坐標(biāo)變換控制”，奠定了矢量控制理論的基礎(chǔ)。矢量控制理論的基本出發(fā)點是，考慮到異步電動機是一個多變量、強藕合、非線性的時變參數(shù)系統(tǒng)，很難直接通過外加信號準(zhǔn)確控制電磁轉(zhuǎn)

18、矩;但若以轉(zhuǎn)子磁通這一旋轉(zhuǎn)的空間矢量為參考坐標(biāo)，利用從靜止坐標(biāo)系到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系之間的變換，則可以把定子電流中的勵磁電流分量與轉(zhuǎn)矩電流分量變成標(biāo)量獨立開來，進行分別控制。這樣，通過坐標(biāo)變換重建的電機模型可等效為一臺直流電動機，從而可像直流電機那樣進行快速的轉(zhuǎn)矩和磁通控制。因為這種方法采用了坐標(biāo)變換，所以對控制器的運算速度、處理能力等性能要求較高。近年來，圍繞著矢量變換控制的缺陷，如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、非線性和電機參數(shù)變化影響系統(tǒng)性能等問題，國內(nèi)外學(xué)者進行了大量的研究。在致力于發(fā)展異步電機矢量控制技術(shù)的同時，各國學(xué)者并沒有放棄其它控制思想的研究。 1985年，德國魯爾大學(xué)depenbrock首先提出直接轉(zhuǎn)

19、矩控制理論(dtc-directtorque control)。直接轉(zhuǎn)矩控制與矢量控制不同，dtc摒棄了解禍的思想，取消了旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換，簡單地通過檢測電機定子電壓和電流，借助瞬時空間矢量理論計算電機的磁鏈和轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)與給定值比較所得差值，實現(xiàn)磁鏈和轉(zhuǎn)矩的直接控制。直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)是用空間矢量的分析方法，直接在定子坐標(biāo)系中計算與控制交流電動機的轉(zhuǎn)矩，采用定子磁場定向，借助離散的兩點式調(diào)節(jié)器產(chǎn)生脈寬調(diào)制pwm信號，直接對逆變器的開關(guān)狀態(tài)進行最佳控制，以獲得轉(zhuǎn)矩的高動態(tài)性能。從轉(zhuǎn)矩的角度看，只關(guān)心轉(zhuǎn)矩的大小，磁通本身的小范圍誤差并不影響轉(zhuǎn)矩的控制性能，因此，這種方法對參數(shù)變化不敏感。dtc省掉了復(fù)

20、雜的矢量變換，其控制思想新穎，控制結(jié)構(gòu)簡單，控制手段直接，信號處理的物理概念明確。該控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速，是一種具有高靜、動態(tài)性能的交流調(diào)速方法。1.2 變頻器的應(yīng)用概況1.2.1 我國變頻器市場的分布我國變頻器應(yīng)用始于20世紀(jì)80年代末，由于變頻器的優(yōu)越性能及節(jié)電效果，使用量不斷增加，而且，每年以20%的遞增量在發(fā)展，近年來，年銷售產(chǎn)值已達40億元人民幣。然而與國外發(fā)達國家相比，我國變頻器的應(yīng)用僅為可使用量的15%20%,與發(fā)達國家的70%80%相比差距還很大。隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，對電氣自動化的要求更高，而節(jié)能降耗、降低單耗、降低成本也更迫切，因此變頻器的市場前景是十分樂觀的。在強大的潛在

21、市場的吸引下，國內(nèi)外變頻器制造廠商都蜂擁而上，目前國內(nèi)約有60家（包括臺灣地區(qū)經(jīng)20家）、日本約20家、韓國3家、歐美近30家，共約近120個品牌的變頻器在國內(nèi)市場上經(jīng)銷。我國主要變頻器廠商集中在深圳、上海（神源）、北京、佛山（賀盛達）、山東（煙臺、青島、汶上、曲阜、濰坊）、浙江（慈溪、海鹽、溫嶺、溫州、柳市）、四川（成都市的佳靈、森蘭）、江蘇（無錫）、珠海（正立）、東莞等地。國外變頻器廠商也在國內(nèi)投資建廠，例如西門子、abb、羅賓康、三肯、春日、日立、臺安等。1.2.2 我國推廣應(yīng)用變頻器遇到的障礙我國國內(nèi)各工礦企業(yè)應(yīng)用變頻器還處于起步階段，只有少數(shù)效益好的企業(yè)愿意采用變頻器，一般的企業(yè)并不

22、熱衷于使用變頻器。主要原因有：1)資金困難。我國企業(yè)步入轉(zhuǎn)軌階段，大部分效益不好，只能維持簡單再生產(chǎn)，對于新建項目，為節(jié)省資金，也不采用變頻器；2)性能價格比差?，F(xiàn)在質(zhì)量可靠的變頻器均為國外品牌，但價格高，國內(nèi)產(chǎn)品價格雖然較低，但質(zhì)量不能讓人放心。所以好多企業(yè)有以下共識，要么不用，要用就用最好的，這樣就提高了變頻器的使用門檻，同時延長了投資回收的時間；3)思想觀念問題。一是人們的節(jié)能意識不強，在中國相同產(chǎn)品的能耗是發(fā)達國家的兩倍左右，但許多企業(yè)都習(xí)以為常；二是部分技術(shù)人員思想保守，習(xí)慣使用傳統(tǒng)的控制方式，盡管故障率較高，但能夠自行處理；4)基于售后服務(wù)考慮。變頻器硬件出現(xiàn)故障，用戶不能自行維修

23、，而供貨商不能及時處理，影響生產(chǎn)。在使用中主要會遇到的問題有：1)軟故障較多，如電機起動、停止或運行時，出現(xiàn)跳閘、過流、過壓和缺相等故障；2)電源污染問題，變頻器運行時出現(xiàn)的高次諧波對其他設(shè)備有干擾，若進行有效處理，會增加投資；3)硬件故障問題。隨著技術(shù)不斷進步，變頻器質(zhì)量越來越可靠，但還沒有完全成熟，特別是大功率變頻器，故障率較高。4)售后服務(wù)問題。由于變頻器應(yīng)用不夠廣泛，售后服務(wù)網(wǎng)點人員較少，對用戶的響應(yīng)較慢，特別個別進口產(chǎn)品，保修期過后，維修較難。5)技術(shù)人員對變頻器、可編程序控制器知識掌握不多，部分簡單故障不能自行處理。我國變頻器應(yīng)用跟國外差距表現(xiàn)在：1)觀念差別。發(fā)達國家企業(yè)使用變頻

24、器感到習(xí)以為常，像日本，用了兩年左右時間就全面推開。國內(nèi)企業(yè)的節(jié)能意識差，如果有資金，更愿意上新項目，也不愿進行變頻改造；2)控制方式差別。國外企業(yè)大部分采用“一對一”控制方式，無形中提高了可靠性，而國內(nèi)大都采用“一控二” 或“一控三”等控制方式，雖然節(jié)省投資，但降低了可靠性。1.3 本選題的研究背景與意義電動機自動控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于機械、鋼鐵、礦山、冶金、化工、石油、紡織、軍工等行業(yè)， 這些行業(yè)中絕大部分生產(chǎn)機械都采用電動機作為原動機。有效地控制電動機，提高其運行性能，對國民經(jīng)濟具有十分重要的現(xiàn)實意義。由1.2節(jié)的介紹可知，我國不僅在變頻器的研發(fā)上與國外差距很大，而且在變頻器的應(yīng)用上的差距也

25、是不可小視的。這導(dǎo)致了我國的高端變頻器市場幾乎被國外品牌占據(jù)，而且相關(guān)的服務(wù)亦收費昂貴。1.4 本選題的主要工作本文所設(shè)計的電機變頻控制系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成：普通計算機，rs232/485轉(zhuǎn)換接口，lg ig5變頻器，變頻專用電動機。普通計算機作為上位機，變頻器作為下位機，上位機通過串行接口向下位機發(fā)出各種控制指令，下位機在收到指令后控制變頻專用電動機動作或者向上位機傳送其相關(guān)輸出參數(shù)的變化，達到遠程控制和監(jiān)視的作用。程序的編制采用美國國家儀器公司開發(fā)的labview圖形化程序語言。第2章變頻技術(shù)介紹2.1 什么是變頻器變頻器至今并無確切的定義，但按其作用可理解為改變電動機電源頻率值及電壓

26、值的自動化電氣裝置（或設(shè)備）。變頻器由電力電子器件（如igbt模塊）、電子器件（集成電路、開關(guān)電源、電阻、電容）、微處理器（cpu）等組成，接在電源輸入端（l1，l2，l3）和電動機輸入端（u，v，w）之間（見圖2-1）。功率范圍：0.75500kw（大于此功率值建軍議選用高壓電動機及高壓變頻器）。頻率范圍：0400hz（指通用變頻器），0120hz（指水泵、風(fēng)機用的變頻器）。電壓范圍：0380v（或440v、600v，指低壓變頻器）。圖2-1變頻器在電路中的位置2.2 變頻器的分類2.2.1 交-直-交變頻器交-直-交電壓型變頻器是通用變頻器的主要形式，根據(jù)變頻器輸出頻率和電壓的控制方式的不

27、同，交-直-交變頻器可分為三種：用可控整流器高壓、逆變器調(diào)頻的交-直-交變頻器；用二極管整流器整流、斬波器調(diào)壓、逆變器調(diào)頻的交-直-交變頻器用二極管整流、pwm逆變器同時調(diào)頻調(diào)壓的交-直-交變頻器。其結(jié)構(gòu)形式如圖2-2所示。圖2-2 交-直-交變頻器的三種結(jié)構(gòu)形式圖圖2-2交直交變頻器的三種結(jié)構(gòu)形式前兩種變頻器有兩級可控功率級，第一級完成調(diào)壓任務(wù)，第二級完成調(diào)頻任務(wù)，調(diào)壓、調(diào)頻分別進行；后一種只有一級可控功率級，調(diào)壓、調(diào)頻均由逆變器完成。與前兩種相比，后一種有以下優(yōu)點：工頻交流電經(jīng)二極管整流和中間電容濾波后供pwm逆變器逆變，電網(wǎng)波形畸變小，功率因數(shù)高。pwm逆變器是通過改變脈沖寬度來改變電壓

28、的，而且變頻、變壓同時進行，故這種逆變器動態(tài)響應(yīng)特性好。pwm逆變器輸出電壓脈寬按正弦規(guī)律變化，交注電動機電流波形接近正弦波，輸出的諧波分量小，電動機脈動轉(zhuǎn)矩小，運行平穩(wěn)。2.2.2 交-交變頻器交-交變頻器可直接將電網(wǎng)頻率交流電變成頻率可調(diào)交流電，無需中間直流環(huán)節(jié)，從而可改善整個變頻裝置的變換效率。又由于交-交變頻器中晶閘管可利用交流電網(wǎng)實現(xiàn)電源換流，無需換流電路，簡化了變頻器結(jié)構(gòu)。這種變頻器在大容量低速同步電機的無齒輪傳動中，大型繞線式異步電動機的超同步調(diào)速中，以及航空電源中的變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)上得到了廣泛應(yīng)用。交-交變頻器輸出的每一相都是由兩組晶閘管整流器反并聯(lián)的可逆線路構(gòu)成，如圖2-3所

29、示。圖2-3交-交變頻器一相電路及輸出波形圖中，圖（a）電路接入了足夠大濾波電感l(wèi)，輸出電流近似方波，稱為電流源型；圖（b）中兩組整流器直接反并聯(lián)，構(gòu)成電壓源型電路。當(dāng)正組工作在整流狀態(tài)時，反組封鎖，負載上電壓為上正下負；當(dāng)反組處于整流狀態(tài)而正組封鎖時，為上負下正，使負載上得到交流電壓，如圖（c）所示。若以一定頻率控制正組和反組整流器切換頻率的交流電壓。由于交-交變頻器輸出的交流電壓是經(jīng)晶閘管整流后獲得，因此其輸出頻率不能高于電網(wǎng)頻率。通常，最高輸出頻率限制為電網(wǎng)頻率的。根據(jù)輸出波形的不同，交-交變頻器可分為導(dǎo)通型的方波電流源變頻器和導(dǎo)通型的正弦波電壓源型變頻器。2.3 變頻器的額定值和技術(shù)指

30、標(biāo)2.3.1 變頻器的額定值2.3.1.1 輸入側(cè)的額定值中小容量通用變頻器輸入側(cè)的額定值主要指電壓和相數(shù)。在我國，輸入電壓的額定值（指線電壓）有3相380v、3相220v（主要指進口變頻器）、單相220v（主要是家用電器中的中小容量變頻器）三種，此外，輸入側(cè)電源電壓的頻率一般規(guī)定為工頻50hz或60hz。2.3.1.2 輸出側(cè)的額定值輸出電壓。由于變頻器在變頻的同時也要變壓，所以輸出電壓的額定值是指輸出電壓中的最大值。在大多數(shù)情況下，它就是輸出頻率等于電動機額定頻率時的輸出電壓值。通常，輸出電壓的額定值總是和輸入電壓相等。輸出電流。指允許長時間輸出的最大電流，是用戶在選擇變頻器時的主要依據(jù)。

31、輸出容量。取決于和的乘積。（2-1）配用電動機容量。對于變頻器說明書中規(guī)定的配用電動機，其容量說明如下：它是根據(jù)下式估算的結(jié)果：（2-2）式中：電動機的效率；電動機的功率因數(shù)。由于電動機容量的標(biāo)稱值是統(tǒng)一的，而和值不一致，所以配用電動機容量相同的變頻器，品牌不同，其輸出容量常常不同。說明書中的配用電動機容量，僅對長期連續(xù)負載才是最適合的，對于各種變動負載，則不適用。過載能力。變頻器的過載能力是指允許其輸出電流超過額定電流的能力，大多數(shù)變頻器都規(guī)定為150%、1。2.3.2 變頻器的性能指標(biāo)變頻器的性能就是通常所說的功能，這類指標(biāo)是可以通過各種測量儀器工具，在較短時間內(nèi)測量出來的，這類指標(biāo)是ie

32、c標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)所規(guī)定的，出廠所需檢驗的質(zhì)量指標(biāo)。用戶選擇幾項關(guān)鍵指標(biāo)，就可知道變頻器的質(zhì)量高低，而不是單純看是進口還是國產(chǎn)，是昂貴還是便宜。以下是變頻器的幾項關(guān)鍵指標(biāo)。在0.5hz時能輸出多大的起動轉(zhuǎn)矩。比較優(yōu)良的變頻器在0.5hz時能輸出200%高起動轉(zhuǎn)矩（在22kw以下，30kw以上輸出180%的起動轉(zhuǎn)矩）。具有這一性能的變頻器，可根據(jù)負載要求實現(xiàn)短時間平穩(wěn)加減速，快速響應(yīng)急變負載，及時檢測出再生功率。頻率指標(biāo)變頻器頻率指標(biāo)包括頻率范圍、頻率精度和頻率分辨率。頻率范圍以變頻器輸出的最高頻率和最低頻率標(biāo)示，各種變頻器的頻率范圍不盡相同。通常，最低工作頻率約為0.11hz，最高工作頻率約為200

33、500hz。頻率穩(wěn)定精度也稱頻率精度，是指在頻率給定值不變的情況下，當(dāng)溫度、負載變化，電壓波動或長時間工作后，變頻器的實際輸出頻率與給定之間的最大誤差與最高工作頻率之比。對于數(shù)字設(shè)定式的變頻器，頻率分辨率決定于微機系統(tǒng)的性能，在整個調(diào)頻范圍（如0.5400hz）內(nèi)是一個常數(shù)（例如0.01hz）。對于模擬設(shè)定式，頻率的分辨率還與頻率給定電位器的分辨率有關(guān)，一般可以達到最高輸出頻率的0.05%。速度調(diào)節(jié)范圍控制精度和轉(zhuǎn)矩控制精度現(xiàn)在變頻器速度控制精度能達到0.005%，轉(zhuǎn)矩控制精度能達3%。在低轉(zhuǎn)速時的脈動情況低轉(zhuǎn)速脈動情況是檢驗變頻器好壞的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。有的高質(zhì)量變頻器在1hz時的轉(zhuǎn)速脈動只有1

34、.5。此外，變頻器的噪聲及諧波干擾、發(fā)熱量等都是重要的性能指標(biāo)，這是指標(biāo)與變頻器所選用的開關(guān)器件及調(diào)制頻率和控制方式有關(guān)。用igbt和ipm制成的變頻器，由于調(diào)制頻率高，其噪聲很小，一般情況下連人的耳朵都聽不見，但其高次諧波始終存在。如果采用控制方式較好，也可減少一些諧波量。2.4 使用變頻器的目的及效果變頻器的應(yīng)用范圍很廣，凡是使用三相交流異步電動機電氣傳動的地方都可裝置變頻器，對設(shè)備來講，使用變頻器的目的無非有三個：對電動機實現(xiàn)節(jié)能 使用頻率范圍為050hz，具體值與設(shè)備類型、工況條件有關(guān)。對電動機實現(xiàn)調(diào)速 使用頻率范圍為0400hz，具體值按工藝要求而定，受電動機允許最大工作頻率的制約。

35、對電動機實現(xiàn)軟件起動、軟制動 頻率的上升或下降，可人為設(shè)定時間、實現(xiàn)起動、制動平滑無沖擊電流或機械沖擊。變頻器的使用可節(jié)省電能，降低生產(chǎn)成本，減少維修工作量，給實現(xiàn)生產(chǎn)自動化帶來方便和好處，應(yīng)用效果十分明顯，對產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)量、合格率都有很大提高。第3章 電機變頻控制系統(tǒng)總體設(shè)計3.1 電機變頻控制系統(tǒng)的硬件組成本控制系統(tǒng)采用一拖一的控制方式。系統(tǒng)的拓樸結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。系統(tǒng)由一臺pc機，rs232/485轉(zhuǎn)換模塊，及l(fā)g的ig5系列變頻器組成。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)參見于附圖1(a3)。圖3-1圖3-1電機變頻控制系統(tǒng)的硬件組成3.1.1 sv004ig5-1變頻器本文所選用的變頻器為ig5系列小容

36、量通用變頻器sv004ig5-1。其采用igbt開關(guān)元件和u/f空間矢量pwm控制方式。產(chǎn)品特點是結(jié)構(gòu)緊湊，控制靈活，可以滿足一般應(yīng)用要求，尤其適合于提升機械、包裝機械、紡織機械等需要大起動轉(zhuǎn)矩及需要有防跳閘功能需要的場所。具有可設(shè)置的u/f曲線、多功能輸入/輸出端子、集電極開路輸出。具有轉(zhuǎn)差補償功能、8級預(yù)設(shè)速度和3段跳躍頻率、點動功能、自動再起動功能、防失速功能、手動/自動轉(zhuǎn)矩補償功能等。內(nèi)置rs485、modbus-rtu、pid控制器和制動單元?？刂泼姘蹇刹鹦叮ㄟ^控制面板可轉(zhuǎn)移程序。保護功能有過流、過電壓、欠電壓、變頻器過熱、電動機過熱、cpu錯誤、控制面板錯誤等。可選件有外接制動電

37、阻、擴展操作單元、pi控制軟件。sv004ig5-1的功能特性如下：功率/電壓等級：0.371.5kw,200-230vac,1相0.374.0kw,200-230vac,3相0.374.0kw,380-460vac,3相防護等級：ip00ip20變頻器類型：采用igbt的pwm控制控制方式：v/f空間矢量pwm技術(shù)內(nèi)置：rs-485內(nèi)置：modbus-rtu、 內(nèi)置：pid控制遠程控制盤(可讀寫參數(shù))0.5hz輸出150%轉(zhuǎn)矩防失速功能8步速控制 3段跳躍頻率 3個多功能輸入 1個多功能輸出 模擬輸出(010v) pnp and npn 雙方向信號 速度跟蹤 1到10khz載波頻率 內(nèi)置制動

38、單元 手動/自動轉(zhuǎn)矩補償表3-1sv004ig5-1的性能參數(shù)控制方式控制方式v/f控制頻率設(shè)定分辨率數(shù)字設(shè)定：0.01hz（低于100hz）,0.1hz（高于100hz）模擬設(shè)定：0.03hz/50hz頻率精度數(shù)字：0.01%最大輸出功率 模擬：0.1%最大輸出功率v/f比率線性，平方，用戶v/f過載能力額定電流150%-1分鐘，額定電流200%-0.5秒(特性與時間成反比)轉(zhuǎn)矩補償手動轉(zhuǎn)矩補償(0-20%),自動轉(zhuǎn)矩補償運行方式輸入信號運行方式控制盤/端子/通訊方法頻率設(shè)定模擬：010v/420ma 數(shù)字：控制盤起動信號正向，反向多步數(shù)可達8步速度給定（使用多功能端子）多步加速/減速時間0

39、-6,000秒，對于每個設(shè)定可以選擇和設(shè)定8種類型（使用多功能端子）加速/減速方式：線型、u型、s型緊急停止中斷變頻器輸出寸動寸動運行輸出信號故障重置當(dāng)保護功能處于有效狀態(tài)時，可以解除故障狀態(tài)運行狀態(tài)頻率等級檢測、過載報警、堵轉(zhuǎn)、過壓、欠壓、變頻器過熱、運行、停止、恒速，節(jié)能運行，速度跟蹤，自動多步運行、自動順序運行故障輸出接觸器輸出(30a,30c,30b)-ac250v1a,dc30v1a輸出指示儀表從輸出頻率，輸出電流，輸出電壓，直流電壓中選擇1種(輸出脈沖：500hz，輸出電壓：010v)運行功能直流制動，頻率限制，跳頻，第二功能，滑差補償，反轉(zhuǎn)保護，自動重起動，節(jié)能運行、自整定、pi

40、d控制保護功能變頻器保護過電壓，欠電壓，過電流，保險絲斷，接地故障，變頻器過熱，電機過熱，缺相，過載保護，外部故障1，2，通訊錯誤，速度指令丟失，硬件故障，選件故障等變頻器報警堵轉(zhuǎn)防護，過載報警瞬間掉電小于15毫秒：連續(xù)運行，大于15毫秒：可以自動重新啟動顯示運行信息輸出頻率，輸出電流，輸出電壓，頻率設(shè)定值，運行速度，直流電壓故障信息發(fā)生故障時顯示故障原因，可以保留5次故障原因環(huán)境環(huán)境溫度-10 c40 c儲存溫度-20 c65 c環(huán)境濕度最大90%rh（無結(jié)露）高度振動1,000m以下，5.9m/秒 2 （=0.6g）以下應(yīng)用場合無腐蝕氣體，易燃氣體，油霧，或灰塵規(guī)格應(yīng)用變頻器電阻容量電阻值

41、平均制動轉(zhuǎn)矩執(zhí)行轉(zhuǎn)矩%連續(xù)制動時間w%secsv004ig5-110040010055制動轉(zhuǎn)矩大時變頻器電阻容量電阻值平均制動轉(zhuǎn)矩執(zhí)行轉(zhuǎn)矩%連續(xù)制動時間w%secsv004ig5-110040010055變頻器電阻容量電阻值平均制動轉(zhuǎn)矩執(zhí)行轉(zhuǎn)矩%連續(xù)制動時間w%secsv004ig5-115030015055型號額定電流（a）說明sv004ig5-1功率0.37kw（輸入：3相220v/輸出：3相0220v）3.1.2 rs232/485轉(zhuǎn)換器3.1.2.1概述：rs232/485通訊模塊采用瑞賽特-8520型。瑞賽特-8520可將rs232串行口的數(shù)據(jù)發(fā)送（td）和數(shù)據(jù)接收（rd）信號轉(zhuǎn)換成

42、兩線平衡的半雙工rs485信號。它是遠距離控制設(shè)備或點到多點總線通信的最佳選擇，該轉(zhuǎn)換器由直流電源供電，不必重新設(shè)置硬件或安裝軟件，完善浪涌保護，可以確保整個rs-485網(wǎng)絡(luò)的安全。3.1.2.2性能參數(shù)：u 自動內(nèi)部rs485總線管理，無需外部控制信號u rs485數(shù)據(jù)線上有瞬態(tài)干擾、浪涌保護u 總線上可掛32個設(shè)備u 隔離遠傳1200mu 傳輸速率：300bps115200bpsu 電源要求：1030vdc，有防反接保護u 電源功耗：1.5u 隔離電壓：1000vu 傳輸距離：最大2公里（視線路而定）u 尺寸：887825u 使用環(huán)境：25u 支持工業(yè)din導(dǎo)軌安裝3.1.2.3連接器和信

43、號圖3-2 rs-232端（db9公端） 圖3-3 rs-485端（db9母端）瑞賽特-8520型轉(zhuǎn)換器采用db9型的母頭連接器與rs-232接口相連，其中7、8引腳1、4、6引腳短接。另一端db9公頭連接器rs-485接口相連。接口定義如下。表3-2 rs-232c引腳定義db9female(pin)rs-232c(dce)1dcd2td3rd4dtr5gnd6dsr7rtr8cts表3-3 rs-485引腳定義db9male(pin)rs-4852485-7485+5gnd3.1.2.4連接示意圖圖3-3點到點兩線半雙工通信圖3-4點到多點兩線半雙工通信圖3-5hz-01s之間兩線半雙工通

44、信3.1.2.5故障及排除1、 數(shù)據(jù)通信失敗a、 檢查rs-232接口連接是否正確b、 檢查rs-485接口連接是否正確c、 檢查rs-232接口信號電平（td、dtr、rts）是否低于5vd、 檢查線路是否過長e、 檢查是否按rs-485規(guī)則進行布線f、 檢查所布線路是否為雙絞線2、 數(shù)據(jù)丟失或錯誤a、 檢查數(shù)據(jù)通信設(shè)備兩端數(shù)據(jù)速率、格式是否一致b、 檢查是否按rs-485規(guī)則進行布線c、 檢查所布線路是否為雙絞線d、 終端匹配電阻未連接3.1.3變頻專用電動機電機采用浙江省嘉興市巨能電機廠的yvp804-1變頻專用電動機。yvp系列電動機吸取了國外先進國家產(chǎn)品這技術(shù)，應(yīng)用cad設(shè)計。低速時

45、（頻率50hz）能在1：10范圍內(nèi)作恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速運行且運行平穩(wěn)，無轉(zhuǎn)矩脈動現(xiàn)象，并具有較高的起動轉(zhuǎn)矩和較小的起動電流。電動機高速能輸出恒功率特性。本系列電動機調(diào)速范圍寬、振動小、噪聲低、能與國內(nèi)外各種spwm變頻裝置（如：日本富士、三菱）相配套，構(gòu)成交流變頻無級調(diào)速系統(tǒng)。yvp系列電動機的功率等級與安裝尺寸、機座中心高均符合國際iec標(biāo)準(zhǔn)，其對應(yīng)關(guān)系與y系列（ip44）三相異步電動機相一致，互換性通用性強。本系統(tǒng)電動機為籠型結(jié)構(gòu)、運行可靠、維修方便，并裝有獨立的冷卻風(fēng)機、保證電機在不同的轉(zhuǎn)速下、均具有較好的冷卻效果。yvp系列變頻電機是一種交流、高效、節(jié)能型調(diào)速電動機，專為匹配變頻調(diào)速設(shè)計制造，

46、是機電一體化的調(diào)速節(jié)能新產(chǎn)品。與其他調(diào)速方式相比，變頻調(diào)速系統(tǒng)具有應(yīng)用范圍廣、節(jié)能效果明顯、調(diào)速性能好、起動轉(zhuǎn)矩大、低頻起動電流小、調(diào)速比寬、快速響應(yīng)性優(yōu)良、噪音低、振動小、運行可靠、維修方便等特點，能夠保證電機長時間低速或高速運行，是目前交流調(diào)速方案中最先進的系統(tǒng)之一。廣泛應(yīng)用于數(shù)控機床的主軸傳動、紡織、化工、冶金、塑膠、輕工、造紙等行業(yè)的恒轉(zhuǎn)矩、恒功率調(diào)速以及風(fēng)機水泵等場合的節(jié)能調(diào)速。表-4yvp804-1變頻專用電機性能參數(shù)nominal power標(biāo)稱功率（kw）4 poles 極frame size機座號rated torque額定轉(zhuǎn)矩（n.m）current電流（a）0.55801

47、3.51.83.2 電機變頻控制系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計及設(shè)計原則3.2.1電機變頻控制系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計本文設(shè)計的變頻器遠程監(jiān)控系統(tǒng)是有人工干預(yù)參與的在線實時連續(xù)監(jiān)控的自動化系統(tǒng)。它能夠通過485總線向遠程主機自動的發(fā)送變頻器的相關(guān)運行參數(shù)，從而實現(xiàn)在線、動態(tài)、實時的監(jiān)測與控制。本系統(tǒng)以普通pc機作為主機，sv004ig5-1變頻器作為從機，通過串口進行數(shù)據(jù)傳輸。它實現(xiàn)了在線控制與監(jiān)測的功能。主機上的程序以ni公司的labview作為開發(fā)平臺，以模塊化的方式進行設(shè)計。在該平臺下，開發(fā)出變頻器的控制模塊，變頻器的監(jiān)測模塊及相關(guān)數(shù)據(jù)的判斷及顯示模塊。在發(fā)送控制及參數(shù)監(jiān)測命令前，先將各個命令幀按照lg變

48、頻器的專用通訊協(xié)議進行打包；然后將打包好的命令幀發(fā)送到串口傳輸緩沖，交由串口將命令幀送到目標(biāo)變頻器的目標(biāo)寄存器；變頻器寄存器在接收到到命令幀后作出相應(yīng)的響應(yīng)，然后根據(jù)響應(yīng)動作，返回相關(guān)數(shù)據(jù)幀到串口接收緩存；數(shù)據(jù)接收模塊將串口接收緩存中的數(shù)據(jù)讀出，經(jīng)過數(shù)據(jù)判斷模塊判斷數(shù)據(jù)是否為所需要的數(shù)據(jù)，然后決定該數(shù)據(jù)顯示與否。主vi變頻器控制模塊變頻器數(shù)據(jù)監(jiān)測模塊數(shù)據(jù)接收模塊數(shù)據(jù)判斷模塊數(shù)據(jù)顯示模塊visa圖3-6軟件組織結(jié)構(gòu)圖3.2.2系統(tǒng)的軟件設(shè)計原則1.低功耗由于labview是以循環(huán)掃描的方式進行工作的，比較浪費cpu的時間，采用事件結(jié)構(gòu)進行程序編制可以從一定程度上降低cpu的功耗。2.可靠性采用r

49、s485總線進行通信，雖然可以滿足遠距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰怯捎谄湟子谑艿酵饨缭肼暤母蓴_，故其可靠性不高。本文從軟件上進行了相應(yīng)的彌補，在數(shù)據(jù)采集回來后，進行校驗后再予以顯示，較大程序上隔離了錯誤數(shù)據(jù)，提高了可靠性。3.柔性化使用labview編寫的程序，可以輕松的移植到蘋果機及采用linux等其它平臺上運行。增加了系統(tǒng)的柔性。使用軟件使用者可以采用其所擁有的現(xiàn)有的系統(tǒng)平臺來運行變頻器控制系統(tǒng)程序而不必更換系統(tǒng)平臺。4.內(nèi)存優(yōu)化在使用設(shè)計labview程序時，將復(fù)雜vi分解為數(shù)個子vi。子vi的使用會增添額外的前面板和框圖的空間，但并不增添額外的代碼和數(shù)據(jù)空間。由于程序運行時只有代碼和數(shù)據(jù)被調(diào)

50、入內(nèi)存，因此使用子vi不會占用額外的內(nèi)存。使用子vi的好處還在于當(dāng)子vi運行結(jié)束時，labview可以及時收回子vi的數(shù)據(jù)空間，從而改善了內(nèi)存的使用效率。沒有必要時不要設(shè)置子vi的重入（reentrant）屬性。第4章 變頻器和pc機的通訊實現(xiàn)4.1.rs-485總線基礎(chǔ)在自動化領(lǐng)域，隨著分布式控制系統(tǒng)的發(fā)展，迫切需要一種總線能適合遠距離的數(shù)字通信。在rs-422通信標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，eia研究出了一種支持多節(jié)點、遠距離和接收高靈敏度的rs-485總線標(biāo)準(zhǔn)。rs-485標(biāo)準(zhǔn)采用平衡式發(fā)送、差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅(qū)動總線，具體規(guī)格要求如下：（1） 接收器輸入電阻12k。（2） 驅(qū)動器能輸出7v的共

51、模電壓。（3） 輸入端的電容50pf。（4） 在節(jié)點數(shù)為32個，配置了120的終端電阻的情況下，驅(qū)動器至少還能輸出電壓1.5v（終端電阻的大小與所用的雙絞線的參數(shù)有關(guān)）。（5） 接收器的輸入靈敏度為200mv，即（v）（v）0.2v。表示信號“0”；（v）（v）0.2v，表示信號“1”。因為rs-485的遠距離、多節(jié)點（32個）以及傳輸線成本低的特性，使得eiars-485成為工業(yè)應(yīng)用中數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖紫葮?biāo)準(zhǔn)。基于此，rs-485在自動化領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，但是在實際工程中rs-485總線運用仍然存在著很多問題，影響了工程的質(zhì)量，為工程應(yīng)用帶來了很多的不方便。4.1.1.阻抗不連續(xù)信號在傳輸過程中

52、如果遇到阻抗突變，信號在這個地方就會引起反射，這種信號反射的原理，與光從一種媒質(zhì)進入另一種媒質(zhì)要引起反射是相似的。消除這種反射的方法就是要盡量保持傳輸線阻抗連續(xù)，實際工程中常在電纜線的末端跨接一個與電纜的特性阻抗同樣大小的終端電阻就是為了減少信號反射。從理論上分析，在傳輸電纜末端只要跨接了與電纜特性阻抗相匹配的終端電阻，就能有效的減少信號反射。但是，在實際工程應(yīng)用中，由于傳輸電纜的特性阻抗與通信波特率等應(yīng)用環(huán)境有關(guān)，特性阻抗不可能與終端電阻完全相等，因此或多或少的信號反射還會存在。信號反射對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懀瑲w根到底是因為反射信號觸發(fā)了接收器輸入端的比較器，使接收器收到了錯誤的信號，導(dǎo)致crc校

53、驗錯誤或整個數(shù)據(jù)幀錯誤。這種情況是無法改變的，只有盡量去避免它。4.1.2.rs-485接口rs-485采用差分信號負邏輯，26v表示“0”，62v表示“1”。rs-485有兩線制和四線制兩種接線方式，四線制只能實現(xiàn)點對點通信方式，現(xiàn)很少采用，現(xiàn)在多采用的是兩線制接線方式，這種接線方式為總線式拓樸結(jié)構(gòu)，在同一總線上最多可以掛接32個接點。在rs-485通信網(wǎng)絡(luò)中一般采用的是主從通信方式，即一個主機帶多個從機。很多情況下，連接rs-485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“a”、“b”端連接起來，這樣忽略了信號地的連接，這種連接方法在許多場合是能正常工作的，但卻存在很大的隱患，其原因有

54、：（1）共模干擾問題。rs-485接口采用差分方式傳輸信號，并不需要相對于某個參照點來檢測信號，系統(tǒng)只需要檢測兩線之間的電位差就可以了。但人們往往忽視了收發(fā)器有一定的共模電壓范圍，rs-485收發(fā)器共模電壓范圍為712v，只有滿足上述條件，整個網(wǎng)絡(luò)才能正常工作。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩(wěn)定性，甚至損壞接口。當(dāng)發(fā)送器a向接收器b發(fā)送數(shù)據(jù)時，發(fā)送器a的輸出共模電壓為，由于兩個系統(tǒng)具有各自獨立的接地系統(tǒng)存在著地電位差，那么接收器輸入端的共模電壓就會達到。rs-485標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定3v，但可能會有很大幅度（十幾伏甚至幾十伏），并可能伴有強干擾信號致使接收器共模輸入超出正常范圍，在信號線

55、上產(chǎn)生干擾電流，輕則影響正常通信，重則損壞設(shè)備。（2）emi問題。發(fā)送驅(qū)動器輸出信號中的共模部分需要一個返回通路，如沒有一個低阻的返回通道（信號地），就會以輻射的形式返回源端，整個總線就會像一個巨大的天線向外輻射電磁波。由于pc機默認(rèn)的是rs-232接口，有兩種方法可以得到pc上位機的rs-485電路：（1）通過rs-232/rs-485轉(zhuǎn)換電路將pc機串口rs-232信號轉(zhuǎn)換rs-485信號，對于情況比較復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境最好是選用防浪涌帶隔離柵的產(chǎn)品。在本課題中，選用的即是此種方法。（2）通過pci多串口卡，可以直接選用輸出信號為rs-485類型的擴展卡。4.1.3 rs-485電纜rs-485傳輸線在一般場合采用普通的雙絞線就可以，在要求比較高的環(huán)境下可以采用帶屏蔽層的同軸電纜。在使用rs-485接口時，對于特定的傳輸線路，從rs-485接口到負載其數(shù)據(jù)信號傳輸所允許的最大電纜長度與信號傳輸?shù)牟ㄌ芈食煞幢?，這個參數(shù)主要是受信號失真及噪聲等影響。理論上，rs-485的最長傳輸距離能達到1200m，但在實際應(yīng)用中傳輸?shù)木嚯x要比1200m短，具體能傳輸多遠視周圍環(huán)境而定。在傳輸過程中可以采用增加中繼的方法信號進行放大，最多可以加八個中繼，也就是說理論上rs-485的最大傳輸