PC机与变频器的串行通信

变频器的监控系统设计
　　硬件连接框图
　　本文设计的监控系统采用平衡发送和差分接收方式实现通信。由于传输线通常使用双绞线，又是差分传输，所以有极强的抗共模干扰的能力。rs-485最大的通信距离可达1219m，rs-485最大传输速率为10mb/s。rs-485采用半双工工作方式，支持多点数据通信。总线网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构。
　　rs-485总线一般最大支持32个节点。
　　本设计采用带有rs-485接口的日普变频器（rp3200）控制电机运转，上位计算机和变频器进行通讯，计算机通过读写变频器的参数来监控变频器的运行状态。上位机为主控计算机，下位机为被控变频器（最多为31个）。主控和被控之间的串行控制信号始终是主控启动传送，被控对此作出响应。某一个时刻，主控和一个被控进行信号传送，所以要预先给每个被控分配地址号，并由主控指定地址执行发送。被控接收到主控来的信号后执行其功能，并返回应答给主控。由于计算机本身支持rs-232串行通信方式，所以需要用rs-232与rs-485转换器将计算机与变频器连接起来。上位机与变频器控制组网结构如图1所示。

　　变频器通信功能设置
　　此变频器控制命令和方式有三种：数字面板控制、端子控制和rs-485通讯控制，变频器的默认出厂设置为变频器控制面板控制，这不符合我们与pc
　　机通讯的要求，为了能使变频器与 pc机之间通讯，我们对变频器作如下设置：
　　操作方式选择
　　在数字面板中选择参数设定，将运行方式按表1设置为rs-485运行方式。
        
　　通信参数设定
　　通信地址设定：定义设备地址 1 – 31，在线不允许两个设备占用一个地址
　　传送中断检测时间：设定 范围为：0-60sec
　　通信规格设定：
　　接口：rs-485 同步方式：异步
　　传输参数：
　　波特率：可从 1200，2400，4800，9600，19200 等中选择
　　停止位：固定为 1位
　　变频器通信命令介绍
　　通信数字元格式
　　数字元格式如图2所示。

　　1位起始位，8位数据位，奇校验，1位停止位。
　　纠错方法
　　在信息后加checksum， checksum等于所有字节（hex）之和的最后一字节，转换为ascii码。
　　数据包格式
　　类似modbus ascii格式，格式如下。
　　header akp1p0 d3d2d1d0 s delimiter
　　格式解析：
　　【header】：3ah
　　【delimiter】：0dh，0ah
　　a、k、p1p0、d3d2、d1d0、s分别为单字节十六进制数，转换为ascii码。
　　【a】：从机（变频器）地址。变频器地址范围为（1－31），a必须存在。
　　注：地址a=00h时对所有从机有效，且所有从机不回送响应信息。故a=00h只能发送运行命令操作。
　　【k】：数据包功能代码。
　　【p1p0】：参数序号。参数标号，两字节十六进制数。
　　【d3d2d1d0】：参数值：去掉小数点的参数值，共四字节的十六进制数，先发高位，后发低位。
　　【s】：和校验字。s是上面所有字节十六进制之和（a+k+p1p0+d3+d2+d1+d0）取最后一字节（bit7-bit0）值，转换为ascii码。
　　其中k、p、d3d2d1d0参数定义如表3所示。

　　计算机与变频器串行通信程序实现
　　通信主程序的设计架构
　　设计通信主程序的主要功能是：实现计算机对变频器的运行控制和状态监视，即构成一个闭环监控系统。程序设计架构如图3示。

　　例1：变频起运行参数设定
　　1#变频器在运行状态下改变它的“设定频率”为35.00hz
　　方法如下：
　　35.00去掉小数为3500d=0dach
　　a=1=01h （变频器地址为“01h”）
　　k=04h （运行参数设定为“04h”）
　　p1p0=0001h （运行时设定频率为“0001h”）
　　d3=00h （数据高字节为“00h”）
　　d2=00h （数据次高字节为“00h”）
　　d1=0dh （数据次字节为“0dh”）
　　d0=ach （数据低字节为“ach”）
　　s=c9h （和校验字节为“c9h”）
　　（s=0bh+04h+00h+01h+00h+00h+00h+0dh+ach=c9h）
　　主机先后依次发送字节如下的数据包ascii：
　　3ah，30h，42h，30h，34h，30h，30h，30h，31h，30h，30h，30h，30h，30h，44h，41h，43h，43h，39h，0dh，0ah
　　变频器回复主机相同数据。
　　部分通信代码如下：
　　打开通讯端口代码
　　char *comno;
　　dcb dcb;
　　string temp;
　　temp=“com”+inttostr（rdcom-》itemindex+1）;
　　comno=temp.c_str（） ;
　　hcomm=createfile（comno，generic_
　　read|generic_write，0，null，open_existing，0，0）;
　　if（hcomm==invalid_handle_value）
　　{
　　statusbar1-》simpletext=“打开通信端口错误！”;
　　return;
　　}
　　else
　　statusbar1-》simpletext=“端口已打开！”;
　　sleep（100）;
　　getcommstate（hcomm，&dcb）;
　　dcb.baudrate=cbr_9600;
　　dcb.bytesize =8;
　　dcb.parity =noparity;
　　dcb.stopbits =onestopbit;
　　setcommstate（hcomm，&dcb）;
　　if（！setcommstate（hcomm，&dcb））
　　{
　　statusbar1-》simpletext=“通信端口设置错误！”;
　　closehandle（hcomm）;
　　return;
　　}
　　发送数据代码
　　int i=0;
　　unsigned char sends［21］;
　　unsigned long lrc，bs;
　　sends［0］=3ah; //header
　　sends［1］=30h; //a
　　sends［2］=31h;
　　sends［3］=30h;//k
　　sends［4］=34h;
　　sends［5］=30h; //p1
　　sends［6］=30h;
　　sends［7］=30h; //p0
　　sends［8］=31h;
　　sends［9］=30h; //d3
　　sends［10］=30h;
　　sends［11］=30h;//d2
　　sends［12］=30h;
　　sends［13］=30h; //d1
　　sends［14］=44h;
　　sends［15］=41h; //d0
　　sends［16］=43h;
　　sends［17］=43h; //s
　　sends［18］=39h;
　　sends［19］=0dh; //delimiter
　　sends［20］=0ah;
　　for（i=0;i++;i《21）
　　{
　　if（hcomm==0）
　　return;
　　writefile（hcomm，sends，1，&lrc，null）;
　　}
　　接收数据代码
　　int ln;
　　unsigned long lrc，bs;
　　char inbuff［1024］;
　　dword nbytesread，dwevent，dwerror;
　　comstat cs;
　　if（hcomm==0）
　　{
　　mreceive-》text=“读取过程有问题，已跳出！”;
　　return;
　　}
　　if（hcomm==invalid_handle_value）
　　{
　　mreceive-》text=“读取过程有问题，已跳出！”;
　　return;
　　}
　　clearcommerror（hcomm，&dwerror，&cs）;
　　if（cs.cbinque）
　　{
　　readfile（hcomm，inbuff，cs.cbinque，&nbytesread，null）;
　　inbuff［cs.cbinque］=`\0`;
　　mreceive-》text=inbuff;
　　interceptrece（mreceive-》text）;
　　}
　　else
　　mreceive-》text=“未读取到数据！”;
　　以上代码在winxp sp2操作系统， c++builder6 编程环境下调试编译通过。