1引言 　　隨著工業(yè)自動化、計算機網(wǎng)絡(luò)、DSP技術(shù)的發(fā)展，變頻器作為交流調(diào)速的重要手段在工業(yè)生產(chǎn)中獲得越來越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)今世界能源緊張成為全球性問題，節(jié)能更顯重要，而變頻器的應(yīng)用對電力、石油、化工、冶金、水資源等工業(yè)中的風(fēng)機、水泵、壓縮機等，取代傳統(tǒng)擋風(fēng)板、節(jié)流閥，可根據(jù)負荷大小適時控制風(fēng)量和流量，顯著提高節(jié)能效果。另外，還可以改善和適應(yīng)運行環(huán)境，平滑加減速、提高加工工藝等功能。變頻器網(wǎng)絡(luò)的控制功能是將多臺變頻器通過串口與上位機相連，上位機實時對多臺變頻器操作、監(jiān)控、及故障報警，并能嵌入PROFIBUS等現(xiàn)場總線，提高了控制的靈活性。 　　三維力控PCAuto31組態(tài)軟件是國內(nèi)最早用于INTERNET的軟件，是基于B/S應(yīng)用的組態(tài)軟件，也是國內(nèi)應(yīng)用案例最多、規(guī)模最大的基于PC的采用“軟PLC”控制的、HMI/SCADA的組態(tài)軟件[1]。 　　本文介紹的變頻器網(wǎng)絡(luò): 每臺變頻器可驅(qū)動1～2臺電機；經(jīng)RS-485進行網(wǎng)絡(luò)控制，采用菊花鏈方式最多可連接31臺變頻器，通訊距離最長可達1.2KM。圖1是上位機與多臺變頻器通過RS-485組成的控制網(wǎng)絡(luò)。上微機利用pCAUTO31強大的實時數(shù)據(jù)庫功能加以實現(xiàn)監(jiān)控電機的實時運行狀態(tài)。 2系統(tǒng)要求 　　實現(xiàn)對控制網(wǎng)絡(luò)中的各個位置的電機正、反轉(zhuǎn)，起、停機，加、減速，及故障報警、歷史趨勢、數(shù)據(jù)共享等，實現(xiàn)報表的自動生成以及生產(chǎn)的高效管理。使生產(chǎn)過程操作簡單、降低控制、維護成本。 　　 3通訊協(xié)議 　　上位機作主機監(jiān)控變頻器的運行，變頻器作從機，采用RS-485半雙工方式。 　　通訊設(shè)置由變頻器和上位機設(shè)置為相同即可。其中傳送速度設(shè)置可從1200bps至19200bps;數(shù)據(jù)長度可為7位或8位；奇偶檢驗可設(shè)為無校驗、奇校驗、偶校驗；停止位可為1位或2位；無應(yīng)答時間可設(shè)為1s至60s；間隔時間可設(shè)為0s至1.00s ；通訊錯誤有檢驗和錯誤、奇偶校驗錯誤、格式錯誤、超時錯誤、命令錯誤、鏈接優(yōu)先錯誤、功能代碼錯誤、數(shù)據(jù)錯誤等。 　　每臺變頻器都被賦予唯一的站地址，且處于等待上微機來選擇（要求寫入）或查詢（要求讀出）狀態(tài)。變頻器在收到與自身站地址相同的上位機要求幀后，判斷為正常收信后對要求幀進行處理，然后返回肯定回答幀（若為查詢幀則數(shù)據(jù)和應(yīng)答一起返回）；否則返回否定回答幀。 　　通訊協(xié)議實現(xiàn)如下功能：讀出變頻器所有參數(shù)設(shè)置，及所控電機的基本參數(shù)；可啟動、停機、加減速、復(fù)位等；可對當(dāng)前運行狀態(tài)進行監(jiān)視，包括電機輸出頻率、設(shè)定頻率、輸出電流、輸出電壓、轉(zhuǎn)矩電流、轉(zhuǎn)矩計算值、運行命令等。通訊協(xié)議包括兩類幀格式：標(biāo)準(zhǔn)幀和選用幀兩類，每一類都包括選擇幀和查詢幀兩種，每種幀都包括要求幀和應(yīng)答幀。構(gòu)成幀的所有字符都用ASCII碼表示。標(biāo)準(zhǔn)幀適用于所有通訊功能，選用幀僅限于輸入變頻器命令和高速通信時監(jiān)控用。 　　其中標(biāo)準(zhǔn)幀格式如下（上位機<——>變頻器）： 其中起始位表示幀的開始（01H）；2字節(jié)的站地址位包括站號十位和個位（1～31）；請求位表示從上位機至變頻器的要求（05H），若是肯定回答幀此位為06H,否定回答幀此位為15H；命令位包括讀出、寫入、高速寫入、報警復(fù)位；種類位包括基本功能、控制功能、高級功能、設(shè)定數(shù)據(jù)、監(jiān)視數(shù)據(jù)等；2字節(jié)的號碼位表示要獲取的數(shù)據(jù)號碼的十位和個位；4字節(jié)的數(shù)據(jù)位表示要寫入或讀出的數(shù)據(jù)；2字節(jié)的檢驗和位（由檢驗和十位和個位組成）用于檢查數(shù)據(jù)傳送時通信幀中有無錯誤，計算方法：除起始位及檢驗和外，其他字段的字節(jié)逐個相加，取其低位字節(jié)，再用ASCII碼表示。比如上述的和計算結(jié)果為1234H,則檢驗和的十位為ASCII碼“3”值，個位為ASCII碼“4”值。圖2為主機側(cè)執(zhí)行查詢時流程圖。 　　選用幀中選擇要求（寫入）幀格式如下（上位機<——>變頻器 ）: 其中選用幀中站地址位,請求位及檢驗和位與標(biāo)準(zhǔn)幀中一樣,但命令位卻不同。 　　本設(shè)計用RS-485將多臺變頻器連接成網(wǎng)絡(luò),所以本設(shè)計的通訊幀中有專門的廣播幀用于此功能，如同一對所有變頻器的輸入運行命令和頻率命令進行設(shè)定。廣播幀格式與標(biāo)準(zhǔn)幀格式一樣，區(qū)別在于其中的 ”站地址” 位設(shè)定為 ：99號機。 　　由于本系統(tǒng)采用的變頻器在pCAUTO31中無驅(qū)動，所以需采取其他方式。pCAUTO31是基于ODBC標(biāo)準(zhǔn)的，所以它提供與第三方軟件的通信方式，這里采用DDE或OLE方式可以很方便的實現(xiàn)通訊功能。 4組態(tài)設(shè)計 　　4.1 畫面設(shè)計 　　圖3為主操作畫面,包括31臺變頻器的狀態(tài)監(jiān)視，可查看任何一臺變頻器的運行狀態(tài)并可設(shè)置其參數(shù)；可對上位機進行通訊方式及其它設(shè)置。。圖4為1#變頻器的監(jiān)控組態(tài)界面；其中包括主要數(shù)據(jù):電流、電壓、頻率的列表顯示、動畫顯示及實時曲線顯示；便于從直觀上了解電機的運行狀態(tài)。一旦出現(xiàn)報警情況則立即進入報警狀態(tài)，并根據(jù)報警內(nèi)容作出相應(yīng)處理（如緊急停機等）。