基于Cortex-M3的MODBUS协议实现及其应用

4 嵌入式变频调速系统

利用MODBUS协议，STM32F103ZET6可按照F2000-G提供的各种功能实现变频调速的功能，例如目标频率设置和变频控制等。常用功能命令的地址及其参数功能如表3所示。

在实际应用中，STM32F103ZET6通过HMI接口实现人机交互，根据用户输入实现对交流电机的变频调速操作。例如，欲启动电机进行无损探伤试验时，程序对F2000-G的2000H处寄存器写入状态字0001H，启动电机正转运行。通信记录如下，主节点STM32F103ZET6启动变频器发送：01 06 20 00 00 01 43 CA；如果从节点F2000-G操作正常则应答：01 06 20 00 00 01 43 CA。

当STM32F103ZET6正确读取完应答帧，并通过校验后，即可判断变频器已成功启动交流电机，机械试验系统开始运行并逐步加速到目标转速。

5 结束语

以STM32F103ZET6为核心的嵌入式系统，通过MAX3485与变频器F2000-G组成基于RS485的网络。软件部分介绍了MODBUS协议的特点及其组成，分析了MODBUS协议的实现原理，并结合嵌入式系统的工作特点实现了该协议的编程。基于MODBUS协议的嵌入式软件通过与F2000-G的通信实现了对机电试验装置的变频调速控制。实践表明，该系统性能可靠、通信稳定，满足了无损探伤试验仪在转速为40～1 400 r·min-1范围内变频调速的控制需求。