台达变频器自带控制面板、具有简单高效等特点,但因现场操作不够方便、直观性差以及仅能实现单机控制等缺点,实际应用中多采用 E 模式运行(信号完全取自变频器外部),通过 VB 6.0 人机界面实现对变频器控制,应用 RS-485 总线结构可同时控制 32 台变频器。
一般 PC 都有 RS-232 串口、但除工控机外少有 RS-485 接口,为与变频器通信采用 ADAM-4520 转换模块:一端可直接插在计算机串口、另一端提供半双工 RS-485 接口而不需握手信号,其内置特殊 I/O 电路可自动控制信号传输方向。这种 RS-485 控制对用户完全透明、为 RS-232 编写的软件可不加修改用于此处。该模块需外加 +10~+30 V 直流电源、可隔离 3000 V 高电压,传输速率达 115.2 kb/s。图4-29 为系统总体设计方框图。
VFD-A 系列变频器内建 RS-485 串联通信界面,串联通信端口(SG+、SG-)位于控制回路端子:SG+ 为信号正端、SG- 为信号负端。使用 RS-485 串联通信界面时每一台 VFD-A 必须预先在 Pr.-78(参数 78)指定通信位址、计算机根据个别位址实施控制;计算机可把控制命令码中“A”设为 02H 同时对所有连线变频器控制。传输比特率设置范围 1200、2400、4800(Pr.-77),每个字节以 11 个位表示、采用奇校验,字节格式如表4-12 所示。
表4-12 协议字节格式
通信格式包括控制指令、参数设置指令、参数读取指令及变频器状态读取指令。以控制指令为例:指令格式为“C,S,A,UU,MM,FFFF”,各选项说明:C 为控制命令字串 CONTROL 的字头;S 为和检查(03H);A 为命令认可(01H:单一台,02H:所有连线变频器);UU 为通信位址(00~31);MM 为运转命令(X 为无定义,X0 停止、X1 正转运行、X2 停止、X3 反转运行、X4、X5 寸动正转、X6、X7 寸动反转、X8 异……)。
通信波特率 400 b/s,通信数据格式可自己设置、本系统设置为 (7,N,2 for ASCII)。变频器发送、接收控制的通信协议如表4-13 所示。
表4-13 变频器发送、接收控制的通信协议
若功能码为 03H(读出寄存器内容),例如询问信息字符串格式为“:010321020002D7”CRLF,回应信息字符串格式则为“:0103041770000071”CRLF,这表示对变频器位址 01H、读出 2 个连续寄存器内数据、起始寄存器位址 2102H、结果为 1770H(60.00 Hz)。若功能码为 06H(写入一个 Word 至寄存器),例如对变频器位址 01H 写入 6000(1770H)至内部设定参数 0100H,其询问与回应信息字符串格式相同:“:01060100177071”CRLF。因此变频器能通过面板按键设置的功能、通过以上通信协议也一样能实现。通过 ADAM4520 的 RS-485 通信线能同时控制多台变频器、同时各变频器运行状态与内部设置参数也能实时回送上位机或通过上位机修改,极大方便了使用并增加控制系统灵活性。
图4-29 RS-485 通信线连接示意