NI工控機與臺達變頻器通訊的實現

　　臺達vfd-b

　　系列變頻器通訊口使用的是水晶頭，只需壓兩根線，為了減少干擾，通訊線最好使用雙絞屏蔽線。使用工控機的rs-485通訊口時，須把db-9的4腳與8腳短接，然后連接變頻器的4：sg+，把db-9的5腳與9腳短接，然后連接變頻器的3：sg-，見圖3。使用工控機的rs-232通訊口時，接線方法是把rs-232/rs-485轉換器的d+/a連變頻器的4：sg+，d-/b連變頻器的3：sg-，見圖4。

　　3.1 通訊格式說明

　　在本系統中，工控機與變頻器通訊，工控機一側不僅要設置相應的通訊參數，如通訊地址，波特率，數據位，停止位，變頻器一側也有一些參數需要設置。兩者之間的通訊參數設置應一致。

　　3.2 臺達變頻器的參數設置

　　臺達變頻器的參數設置如表2所示。

　　參數設置完以后，變頻器需要重新上電，新的參數才會被應用。

　　3.3 工控機與變頻器通訊協議

　　臺達vfd-b系列變頻器使用modbus networks 通訊協議。而 modbus可使用ascⅱ或 rtu兩種資料編碼。ascⅱ編碼是將所要傳送的資料先轉換成相對的ascⅱ碼后再傳送，而rtu則是把資料直接傳送，不再經過轉換。下面以ascⅱ模式為例，說明工控機和變頻器的主要通信協議如下。

　　通訊功能碼有：

　　03h：讀出寄存器內容

　　06h：寫入一筆資料至寄存器

　　08h：回路偵測

　　10h：寫入多筆資料至寄存器

　　由于臺達變頻器運行頻率的單位是0.01hz，當需要的運行頻率是20hz時，應寫入數值2000，轉換為十六進制是7d0h。頻率命令寫到內部設定參數2001h寄存器。

　　例如：對通訊地址01h，寫入2000(7d0h)至變頻器內部設定參數2001h寄存器，格式見表3。

　　在測試現場需要時刻觀察變頻器的輸出電流，判斷試驗機有無異常狀況。監視變頻器內部參數2104h寄存器可觀察變頻器的輸出電流。

　　例如：對通訊地址01h，讀出2104h寄存器的資料內容，格式見表4。

　　ascⅱ模式的檢查碼由通訊地址開始到數據內容結束加起來的值，然后取2的補碼。

　　以表3詢問訊息為例檢查碼為：

　　01h+06h+20h+01h+07h+d0h=ffh，然后取2的補碼=01h。

　　4 通訊系統軟件設計

　　labview語言是美國ni公司為適應計算機和軟件技術的發展、加快儀器的開發和完善其功能而推出的。它使用圖形化編程語言編程，執行程序的順序是由數據流決定的，而不是傳統文本語言的按命令行順序連續執行。labview語言具有界面友好、易學易懂、開發周期短等優點，廣泛應用于儀器控制、數據采集、數據分析和數據顯示等領域。

　　在labview中進行串口通訊主要利用visa函數。 包括visa configure serial port 、visa write、 visa read 、 visa close等 vi。 利用串口發送數據，讀取數據的程序如下：

　　第一步：初始化端口，設定端口號、波特率、數據位、停止位、奇偶校驗等。

　　第二步：利用visa write.vi 發送數據。

　　第三步：如需從串口讀取數據，可利用visa read.vi 讀取數據。

　　第四步：如串口不再使用，可利用visa close .vi關閉串口。

　　在labview 2009基本串行寫入和讀取程序框圖如圖5。

　　5 結束語

　　本文的創新點在于利用labview實現工控機與變頻器通訊，通過工控機的串行端口來控制變頻器，可以方便、直觀地控制變頻器的運行，監視變頻器的運行狀態，設置變頻器的參數，實現變頻器的聯網及遠程控制。