如何通过RS-485控制多台变频器

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1、如何通过RS -485控制多台变频器工业场合中，经常要用变频器去控制交流电机的转速、转向。在某些场合，需要用1台工控pc机灵活地控制多台变频器，以达到控制各交流电机的目的。针对这一需要，一些公司（如德国西门子、日本东芝、三菱等公司）推出了带有RS - 485通信接口的变频器，使用户能方便灵活地选择变频器的强大功能来设计各 自的工业控制系统。在Windows95下开发工控软件，可利用 Windows95的丰富资源，方便地生成各种菜单及美观大方的图形界面，软件产品质量高且开发周期短。Visual C + 5 . 0是Microsoft公司最新推出功能最强的 Windows 开发软件，由于只能在 W

2、in95下运行开发32位的应用程序，而在 Windows环境下，系统完全接管了各种硬件资源，不允许用户直接控制串行口的中断管理，因此如何在 Windows环境下开发微机的底层资源，已成为当今工业控制软件的一大热点及难点。本文利用VC5.0的ActiveX 控件Microsoft Communication 控件，方便地实现了 Win95 环境下与多个西门子MicroMaster变频器的串行通信接口，成功地实现了用单台工控PC机对多台交流异步电机的灵活控制。一、系统的总体设计图1为系统的总体设计方框图，这里只重点突出工控 PC机与变频器RS 485的接口部分。RS 485的驱动器可带32个接收器

3、，在波特率为 100Kb/s 时，通信距离可达到1200m ;通信距离为15m时， 波特率可达10Mb/s 。在工业现场，RS 485是应用较多的一种通信方式。图中工控PC机通过485通信接口卡与多个变频器相连接，最多可达到32台。每个变频器被赋予各自的地址码用以识别身份，这样上位机便能通过485通信线对挂在上面的所有变频器进行控制操作。龜规1甩机2 电川N图1系统的总体方框图二、变频器的串口通信协议对于西门子的MicroMaster 变频器，其通信方式为RS 485，波特率最高可达到19200b/s ; 1位起始位；8位数据位；1位偶校验；1位停止位。变频器接收控制的通信协议如下：SIK L

4、GEFKEIHD如STtt|删;.BCCSTK :起贻宇哥I为爼监LGE :按遴字节皴“对于, 0CM（12节）.讪E :罢频誥药地址码I取值砲園为（Ei t : Q4fu） I草5位为1时为广播发遴“FKE :为一曲悅如禺来控糊吏频SS的运行养販设置 > 洛时谊I含幻LF :_揑丽便T 0丁麺罷苗垂埶值对于Nlierol aster ,揑制傥为0001H1 j i婁变频5S的屢数：控制恆为E1D时写参數到 娈频辭的血和EIPRCM-第1位来用j置加-寰頻器的卷數值详见说明书口IUD :为16位的字j耒用 > 畳宵gVKL :为16位的变频黑参數 > 与PKE起将运行参数写入

5、朝娈锁噩中匚STT :为16位的字用来控制变频盟的运疔动住，各位的亘住含文详见说明书.冏:为比位的字用来徑制袁频器罰输出频率满频的值为1旳昶4dU01f）对应LQO>：的 输出频率-撮犬值3ZTG7 j即如0祐的辅出频率。当取值対龙T63&553期i表示反向的 输出频率从炽-2O0Z麦化电机圧转.BCC :檯验字苻，为前面所有孚节的异或和°若吏频器H3魏址码为卫0以满频的引乂输出频庫 > 凰以上各彗数的值设叠如下：LCE一ADR卩KEINDVAL |LISWucc10210C10310000100001 10000 0G7F12oon1同跡-吏频器也同上位机凰送状

6、态数是更谨信协復如下:MT；】LGE MIR PO IHI UAL E进:Hl'fl' ECL与上位机向变频器发送的控制字相比，变频器回送的状态字只是以 ZSW代替了 STW ,HIW代替了 HSW ,其余的字的含义是一样的。ZSW是16位的状态字来指示变频器的当前运行状态，各位的具体含义见说明书；HIW也是16位的字代表变频器的输出频率，其定义与HSW是一样的。因此，对于变频器能通过面板按键设置的功能，通过以上的通信协议也一样能实现。并且通过RS - 485通信线最多能同时控制32台变频器，同时各变频器的运行状态也能实时地回送给上位机，这就大大方便了用户，增加了控制系统的灵活

7、性。三、Visual C+5.0下对变频器进行串行通信控制1、ActiveX 控件 Microsoft Comm Control 5.0在Windows环境下，操作系统完全接管了各种硬件资源，不允许用户直接控制串行口的中断管理。以往 程序员只能通过数目众多的 API函数来控制串口。VC5.0下提供了 1个ActiveX 控件MicrosoftCommunication Control 5. 0，简称MSComm 控件。用户可以在自己的应用程序中嵌入MSComm控件，利用它可以方便地进行计算机串口的通信管理。VC5 . 0中的ActiveX 控件MSComm 与VC4 . 0中的OLE通信控件相

8、比，增加了一些新的功能，其中最为有用的1个改进是将lnput（从缓冲区读取接收数据）的数据类型从CString改成Variant，同时新增1个属性InputMode ，使程序能方便地选择从缓冲 区读取数据的格式：字符串格式或2进制格式。在VC5 . 0开发环境中，选择 MicrosoftCommunication Control 5. 0控件插入程序，则系统自动为所插入的控件定义1个CMSComm 类，与其相关的文件保存在 mscomm . h和mscomm . cpp文件中。确认以上菜单选择后，则 MSComm 控件已嵌入到项目文件中。MSComm 控件有许多属性，其中一些重要的属性如下：C

9、ommPort :设置串口号，类型：short ；Settings :设置串口通信参数，类型：CString ；PortOpen :设置或返回通信口的状态，类型：BOOL ; InputMode :设置从缓冲区读取数据的格式，类型：long ;Input :从接收缓冲区读取数据，类型： VARIANT ;Output :向发送缓冲区写入数据，类型：VARIANT ; InBufferSize :接收缓冲区的大小， 类型：short ; InBufferCount : 接收缓冲区的字节数，类型：short ;OutBufferSize:发送缓冲区的大小，类型：short ;OutBufferCo

10、unt ：发送缓冲区中的字节数，类型： short ； InputLen ：设置或返回 Input 每次读出 的字节数，类型： short ； CommEvent ：串口事件，类型： short 。 其中串口号 (CommPort) 设置为 1 、2 等表示 COMM1 、COMM2 。参数设置 (Settings) 的格式为 “B， P， D ，S”，B 表示波特率， P 表示奇偶校验 (N- 无校验， E- 偶校验， O- 奇校验 ) ， D 表示字节有效位数， S 表示停止位数。串口状态 (PortOpen) 为 BOOL 变量， TRUE 表示打开串口， FALSE 表示关闭串口。 I

11、nputMode 使程序能方便地 选择从缓冲区读取数据的格式，设置为 0 时字符串格式，设置为 1 时表示 2 进制格式。 InputLen 设置或 返回的是用 Input 从缓冲区读字符串时每次读出的字符个数，这个性质对于读出数据块中定长数据串非常 有用。另外， MSComm 控件提供了 2 种方法来处理串口通信，上面属性的 InBufferCount 和OutBufferCount 用于串口的查询方式。对于较复杂的通信任务，可通过 SetCommEvent() 函数设置串 口要响应的事件，当相应事件或串口错误事件发生时，系统会激活 OnComm() 事件，在 OnComm() 中 添加用户

12、的处理代码，则可实现类似 DOS 中断的串口处理程序。2、变频器串口通信控制检测软件的编制在项目文件嵌入 MSComm 控件的头文件 mscomm h 及实现文件 mscomm cpp 之后，为了用该控 件控制 1 个串口进行通信操作，还必须在应用程序中插入该控件。为此，我们为程序的某个对话框插入MSComm 控件，控件ID 为IDC MSCOMM1，并利用 Class Wizard 为其添加变量 CCMSComm mComl ,则程序中对串口的各种操作都可通过变量m Coml来实现。MicroMaster 变频器回送的状态信息 1 帧为 14B 。为此，程序编制上采用事件驱动的通信方式，串口

13、每接收 14 个字符便激活 1 个 OnComm() 事件，在 OnComm() 消息处理函数中加入相应的处理代码，用来读取状态字 ZSW 和 HIW 各位的状态参数，并作出相应的处理，如显示、报警等。下面简要给出用事件驱动方式读出变频器回送状 态字的程序源代码。 设RS - 485卡的口地址为工控 PC机的串口 4的地址，波特率为9600b/s 。串口初始化程序如下：m Coml . SetCommPort(4) ；/ 设置串口 4if(! m Coml . GetPortOpen()m Coml . SetPortOpen(TRUE) ；/ 打开串口 m Coml . SetSetting

14、s( " 9600e, 8, 1 )/ 串口参数设置m Coml . SetlnputMode(1) ;/设置Binary 缓冲输入方式m Coml . SetRThreshold(14) ；/每接收1个字符时/激发OnComm() 事件 工控 PC 机控制变频器的参数通过类 ColeVariant 的构造函数来实现， ColeVariant 可以接受各种类型的数据 (如字符串、整数、浮点数等 )并自动将其转换为符合 VARIANT 要求的数据。程序代码如下：m Coml . SetOutput(ColeVariant( "x02" ) ;/ 发送起始 / 字符

15、02HmComl . SetOutput(ColeVariant( "x0C' ) ; / 发送数据 / 长度字符 0CH/发送其它的控制参数对于变频器回送的状态信息则利用 Windows 的消息处理函数 OnComm() 进行/code here处理。利用ClassWizard 为MSComm 控件IDC MSCOMM1添加消息处理函数 OnOnCommMscomm1() ，在 OnOnCommMscomm1() 中加入处理代码如下 (最后 2 个语句为添加的 程序代码， 其余代码由 ClassWizard 自动生成 ) ： void CGpsdataDlg ： OnOnC

16、ommMscomm1()/TODO ： Add your control notification handlerComl . SetInputLen(0)/ 读取串口缓冲区全 / 部数据VARIANT ParameterComl . GetInput()/ 数据赋给 VARIANT 变量/ 具体程序处理代码 在消息处理函数 OnOnCommMscomm1() 中，将变频器回送的14 个状态字每一次全部读到 VARIANT 变量Parameter 中，然后程序再从 VARIANT 类型的数组变量Parameter 中分别读取各状态字节，在屏幕上显示、判断并报警。本文利用 VC5 . 0 下的 ActiveX控件和 MicroMaster 变频器 RS -485 的串行通信功能，实现了在 Windows95 环境下用单台工控 PC 机控制多台变频器的任务，并能实时检测各变频 器的运行状态。整个控制系统灵活方便，具有很大的实用性。