第8章變頻器通訊控制

1、第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 8.1 通訊概述通訊概述 通訊控制的目的通訊控制的目的: 通訊控制可以遠(yuǎn)距離控制，可以多臺變頻器聯(lián)合控制。通訊控制可以遠(yuǎn)距離控制，可以多臺變頻器聯(lián)合控制。 減少控制導(dǎo)線，提高控制的可靠性。減少控制導(dǎo)線，提高控制的可靠性。 可以充分發(fā)揮智能設(shè)備的優(yōu)越性，組成自動(dòng)化控制系統(tǒng)。可以充分發(fā)揮智能設(shè)備的優(yōu)越性，組成自動(dòng)化控制系統(tǒng)。第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 8.2通訊協(xié)議通訊協(xié)議 PC機(jī)與變頻器進(jìn)行通訊控制、機(jī)與變頻器進(jìn)行通訊控制、PLC與變頻器進(jìn)行通訊控與變頻器進(jìn)行通訊控制，首先要建立通訊協(xié)議。制，首先要建立通訊協(xié)議。“通訊協(xié)議就是大家都遵守

2、的通訊協(xié)議就是大家都遵守的統(tǒng)一的規(guī)則統(tǒng)一的規(guī)則”。中國人講普通話大家才能都聽得懂，一把。中國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。通訊不是一臺設(shè)備自己鑰匙只能開一把鎖，這都是協(xié)議。通訊不是一臺設(shè)備自己的事，而是多臺設(shè)備協(xié)同工作，就必須建立協(xié)議。的事，而是多臺設(shè)備協(xié)同工作，就必須建立協(xié)議。 8.2.2 通訊層次通訊層次 1.通訊物理層面的問題通訊物理層面的問題 物理層面涉及到通訊實(shí)現(xiàn)的手段，如信號電平、傳輸方式、物理層面涉及到通訊實(shí)現(xiàn)的手段，如信號電平、傳輸方式、傳輸速率、硬件接口電路等。他是通訊的基礎(chǔ)。傳輸速率、硬件接口電路等。他是通訊的基礎(chǔ)。 現(xiàn)在通訊用的較多的接口是

3、現(xiàn)在通訊用的較多的接口是RS232和和RS485。這兩種。這兩種接口因?yàn)橥ㄓ崟r(shí)信號是串行的，故稱為串行接口，簡稱串接口因?yàn)橥ㄓ崟r(shí)信號是串行的，故稱為串行接口，簡稱串口。串口只口。串口只定義接線方式，不定義軟件協(xié)議。定義接線方式，不定義軟件協(xié)議。第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 RS232：3線通訊，用于點(diǎn)對點(diǎn)通訊。因?yàn)榫€通訊，用于點(diǎn)對點(diǎn)通訊。因?yàn)?條通訊線，條通訊線，上位機(jī)和下位機(jī)信號可以同時(shí)傳送，故稱為雙工。上位機(jī)和下位機(jī)信號可以同時(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、：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?，故稱為半雙工。下

4、位機(jī)只能交替?zhèn)魉停史Q為半雙工。 RS485可以有多可以有多臺智能設(shè)備并聯(lián)通訊，理論上單一的臺智能設(shè)備并聯(lián)通訊，理論上單一的RS485鏈路可以并鏈路可以并聯(lián)聯(lián)30臺變頻器。臺變頻器。 RS232鏈路鏈路 RS485鏈路鏈路 第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 我們用的我們用的PC機(jī)很多沒有這兩個(gè)接口，就得通過機(jī)很多沒有這兩個(gè)接口，就得通過USB口進(jìn)口進(jìn)行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換線是通過一個(gè)智能電子電路轉(zhuǎn)過來的，所以行轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換線是通過一個(gè)智能電子電路轉(zhuǎn)過來的，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。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。第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 2.通

5、訊協(xié)議層面的問題通訊協(xié)議層面的問題 通訊層面包含物理層面以外的其他問題。主要有：通訊層面包含物理層面以外的其他問題。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）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。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)）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)文有效長度、效驗(yàn)碼、結(jié)束字符。文有效長度、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。）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)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

6、家變頻器廠家有不同的編碼協(xié)議有不同的編碼協(xié)議。信息的。信息的發(fā)送和接收發(fā)送和接收采用采用報(bào)報(bào)文的形式。文的形式。第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 8.3西門子變頻器的編碼協(xié)議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)了西門子為自己的變頻器設(shè)計(jì)了USS協(xié)議協(xié)議，并采用美國，并采用美國ASCII編碼方法。編碼方法。 ASCII碼原來是用碼原來是用7位二進(jìn)制表示位二進(jìn)制表示128個(gè)字符，因后來個(gè)字符，因后來128個(gè)字符不夠用，再者也沒有個(gè)字符不夠用，再者也沒有7位位的數(shù)字單元，歐洲就擴(kuò)充為的數(shù)字單元，歐洲就擴(kuò)充為8位，可表示位，可表示256個(gè)字符。美個(gè)字符。美國國ASCII編碼表如下

7、表。編碼表如下表。第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 1.西門子變頻器西門子變頻器USS報(bào)文結(jié)構(gòu)報(bào)文結(jié)構(gòu)第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 2.有效的數(shù)據(jù)字符有效的數(shù)據(jù)字符 PKW區(qū)的結(jié)構(gòu)：前兩個(gè)字區(qū)的結(jié)構(gòu)：前兩個(gè)字(PKE和和IND)是關(guān)于主站請求的是關(guān)于主站請求的任務(wù)，后兩個(gè)字任務(wù)，后兩個(gè)字(PWE1、PWE2)是報(bào)文要訪問的變頻器是報(bào)文要訪問的變頻器的參數(shù)號。的參數(shù)號。 第第1個(gè)字個(gè)字PKE區(qū)區(qū)(16位位)：位位1512(高高4位位)，任務(wù)，任務(wù)或者是或者是應(yīng)答應(yīng)答識別識別標(biāo)記。例如，上位機(jī)設(shè)置：設(shè)值為標(biāo)記。例如，上位機(jī)設(shè)置：設(shè)值

8、為1 ，請求參數(shù)，請求參數(shù)值；設(shè)置為值；設(shè)置為2，修改參數(shù)值。變頻器應(yīng)答：回應(yīng)為，修改參數(shù)值。變頻器應(yīng)答：回應(yīng)為1，傳，傳送參數(shù)數(shù)值為送參數(shù)數(shù)值為單字節(jié)單字節(jié)；回應(yīng)為；回應(yīng)為2，傳送參數(shù)的數(shù)值為，傳送參數(shù)的數(shù)值為雙字雙字節(jié)節(jié)?；貞?yīng)為?；貞?yīng)為3，傳送的為說明元素。等等。，傳送的為說明元素。等等。第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 位位11，不用。位，不用。位1000：基本參數(shù)號。如：基本參數(shù)號。如P0700，0700用用16進(jìn)制表示為：進(jìn)制表示為：2BC。 第第2個(gè)字個(gè)字IND區(qū)（區(qū)（16位）位）： 位位1512，基本參數(shù)號擴(kuò)展，加在基本參數(shù)號擴(kuò)展，加在PKE的的1000位。位。 位位1

9、110，備用備用； 位位0700，表示參數(shù)的下標(biāo)表示參數(shù)的下標(biāo)。 一個(gè)完整的參數(shù)一個(gè)完整的參數(shù)號號是由：參數(shù)的任務(wù)、應(yīng)答識別中的基是由：參數(shù)的任務(wù)、應(yīng)答識別中的基本參數(shù)號本參數(shù)號(位位1000)和下標(biāo)中的位和下標(biāo)中的位1215一起產(chǎn)生的一起產(chǎn)生的（共（共15位）。位）。700)16121611162()2(012DHBC第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 第第3和第和第4字，字，PWE1和和PWE2，是被訪問的參數(shù)值。，是被訪問的參數(shù)值。M4變頻器的參數(shù)值有很多不同的類型：整數(shù)變頻器的參數(shù)值有很多不同的類型：整數(shù)(單字長和雙單字長和雙字長字長)，十進(jìn)制數(shù)（以十進(jìn)制數(shù)（以IEEE浮點(diǎn)形式

10、給出，永遠(yuǎn)是雙字節(jié)浮點(diǎn)形式給出，永遠(yuǎn)是雙字節(jié)）以及下標(biāo)參數(shù)以及下標(biāo)參數(shù)。使用時(shí)參照變頻器應(yīng)用手冊。使用時(shí)參照變頻器應(yīng)用手冊。 第第3個(gè)字個(gè)字PWE1區(qū)區(qū)： 位位1500，第一個(gè)參數(shù)數(shù)值。，第一個(gè)參數(shù)數(shù)值。 第第4個(gè)字個(gè)字PWE2區(qū)區(qū)： 位位1500，第二個(gè)參數(shù)數(shù)值。，第二個(gè)參數(shù)數(shù)值。 例：例：P0731的參數(shù)值類型為的參數(shù)值類型為U32（32位），每個(gè)參數(shù)位），每個(gè)參數(shù)值都用小數(shù)點(diǎn)分開，如值都用小數(shù)點(diǎn)分開，如52.B、52.D等，等，52放在放在PWE1區(qū)，區(qū)，B、D放在放在PWE2區(qū)。區(qū)。第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 3.PKW應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例(讀出參數(shù)號為讀出參數(shù)號為0002

11、1999之間的數(shù)之間的數(shù)) 例例1：讀出參數(shù)：讀出參數(shù)P0700的值。的值。 700=2BC USSM440： M440 USS： 該參數(shù)號是一個(gè)單字節(jié)長的參數(shù)該參數(shù)號是一個(gè)單字節(jié)長的參數(shù)(8位位)數(shù)值為數(shù)值為0002(H)第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 例例2：把把P1082（1082)D=(43A)H的數(shù)值修改為的數(shù)值修改為40.00。 先讀出參數(shù)的值：先讀出參數(shù)的值： USS M440：143A000000000000 M440 USS：243A000042480000 應(yīng)答位為應(yīng)答位為2，參數(shù)號為雙子節(jié)，參數(shù)值為浮點(diǎn)數(shù)，參數(shù)號為雙子節(jié)，參數(shù)值為浮點(diǎn)數(shù)42480000，折合為

12、，折合為10進(jìn)制為進(jìn)制為50.00。40.00折合為折合為浮點(diǎn)數(shù)為浮點(diǎn)數(shù)為42200000，輸入到變頻器的修改標(biāo)志位為，輸入到變頻器的修改標(biāo)志位為3，有：有： USS M440：343A000042200000 M440 USS：243A000042200000，修改的參數(shù)，修改的參數(shù)標(biāo)志位為標(biāo)志位為2，參數(shù)已修改。，參數(shù)已修改。第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 4.PDZ區(qū)（過程控制區(qū)）區(qū)（過程控制區(qū)） 通訊報(bào)文的通訊報(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)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置的。在主站和從站收到的PZD總是以最高的優(yōu)先級加總是以最高的

13、優(yōu)先級加以處理。以處理。 PDZ格式格式 （1）任務(wù)報(bào)文）任務(wù)報(bào)文USS M440 STW字字: PDZ報(bào)文的第一個(gè)字是變頻器的控制字報(bào)文的第一個(gè)字是變頻器的控制字STW。通過通過USS控制變頻器。所提供的控制字含義如下表：控制變頻器。所提供的控制字含義如下表：第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制STW為一個(gè)字（為一個(gè)字（16位）位），每一位代表一個(gè)具體的操作。，每一位代表一個(gè)具體的操作。第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 HSW字：字：HSW是是PZD任務(wù)的第二個(gè)字（任務(wù)的第二個(gè)字（16位）位） ，是，是主頻率設(shè)定值。是由主設(shè)定源主頻率設(shè)定值。是由主設(shè)定源USS提供的。主設(shè)定源

14、由提供的。主設(shè)定源由P1000參數(shù)選定。參數(shù)選定。 （2）變頻器應(yīng)答報(bào)文）變頻器應(yīng)答報(bào)文M440 USS PZD的第一個(gè)應(yīng)答報(bào)文字是的第一個(gè)應(yīng)答報(bào)文字是ZSW，其定義的含義如下表：，其定義的含義如下表：第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 ZSW位應(yīng)答功能表位應(yīng)答功能表 PZD應(yīng)答的第二個(gè)字應(yīng)答的第二個(gè)字HIW：HIW是運(yùn)行參數(shù)實(shí)際值，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，可通過變頻器的報(bào)文，可通過變頻器的P2016或或P2019設(shè)置。設(shè)置。第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例

15、： 上位機(jī)控制變頻器正向運(yùn)行，輸出頻率為上位機(jī)控制變頻器正向運(yùn)行，輸出頻率為40.00Hz。 a先發(fā)送先發(fā)送PZD命令：命令：第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 變頻器應(yīng)答：變頻器應(yīng)答：FA310000（變頻器準(zhǔn)備情況）（變頻器準(zhǔn)備情況）第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控制 發(fā)送發(fā)送PDZ命令：命令：047F3333變頻器按照變頻器按照P1120設(shè)定的斜坡速率，升速到設(shè)定的斜坡速率，升速到40.00Hz。為。為了使變頻器停止運(yùn)行，發(fā)送命令：了使變頻器停止運(yùn)行，發(fā)送命令：047E0000或或047E3333，變頻器停止運(yùn)行。，變頻器停止運(yùn)行。第八章第八章 變頻器通訊控制變頻器通訊控