基于LPC2148通讯的变频器控制(4)

2019-04-09 16:36

RS-485四线一般定义为: \,Z,A, B,\

一般RS-485协议的接头没有固定的标准,可能根据厂家的不同引脚顺序和管脚功能可能不尽相同,但是官方一般都会提供产品说明书,用户可以查阅相关rs485管脚图定义或者引脚图

RS-485接口电路设计采用终端电阻方法,其电路设计图如图3-4-1:

图3-4-1 RS-485四线制接口电路

图3-4-2 RS-485两线制接口电路

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3. 5 通讯协议

通信协议又称通信规程,是指通信双方对数据传送控制的一种约定。约定中包括对数据格式,同步方式,传送速度,传送步骤,检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定,通信双方必须共同遵守,它也叫做链路控制规程议。

[10]

。以下主要介绍了变频器中常用的通讯协

3.5.1 Danfoss FC通讯协议

Danfoss FC协议是 Danfoss 公司推出的一种应用于其自动化产品的串行通信协议,它具有帧结 构简单,容易实现等优点。通过FC协议可以构成一个主从式控制网络,实现对多个自动化产品 的网络化控制。主机可以是PC机、PLC或单片机系统等。报文的传输由主机控制,当不使用中继 器时,主机最多带31个从机,若使用中继器,则最多可带 126 个从机。主机不断发出某个地址的报文给从机,等待从机的响应。只有当一个从机收到一个无错信息而且被寻址时,该从机才能发出响应。

Danfoss FC协议的典型应用就是对变频器的 控制,[11]Danfoss变频器具有 RS-485接口,并内置了FC协议,通过串行通信,主机除了能对变频器的 输出进行控制,还可以实现对变频器的绝大部分 参数进行调节和控制。

Danfoss FC协议规范简介

(1)数据格式 报文中的数据格式为11位:1个起始位,8个数据位,1个结束位和1个奇偶校验位。

(2)报文结构 每个报文由一个起始字节

(STX)开始,随后紧跟一个表示报文长度的字节LGE,和表示变频器地址的字节ADR。然后是数据字节。整个报文由一个数据控制字节(BCC)来结束。

表3-5-1 报文结构

① STX STX为起始字节,固定为STX=02H。

② LGE 电报长度是数据字节个数、地址字节ADR以及数据控制字节BCC三者之

和。如果电报有4个数据字节,则其长度为: LGE=4+1+1=6个字节

如果电报有12个数据字节,则其长度为: LGE=12+1+1=14个字节

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STX LGE ADR DATA BCC

如果电报含有文本,则其长度为10+n个字节。10是固定字符数,而\是可变的(取决于文本的长度)。

③ ADR 变频器地 址(ADR)

可以使用两种不同的地址格式,其中变频器的地址范围分别为1-31或1-126。 a 地址格式 1-31

这种地址范围的字节有以下特征:

位7=0(地址格式1-31有效) 位6不适用

位5=1:广播、地址位(0-4),不使用 位 5=0:没有广播 位0-4=变频器地址1-31 b 地址格式1-126

使用地址范围1-126时,其字节有以下特征:

位7=1(地址格式1-126有效) 位0-6=变频器地址1-126 位 0-6 = 0 广播

从系统在对主系统的回复电报中会原封不动地将该地址字节发回。

④ BCC 数据控制字节由以下方法得到:先置BCC初值为零,从报文的第一个字节开始,依次与BCC按位做“异或”运算,结果赋予 BCC,直到除BCC外的最后一个字节运算结束,所得的值就是BCC的值。

⑤ DATA 数据块的结构取决于报文类型。 有3种类型的报文,它们适用于控制报文(主机→从机)和应答报文(从机→主机)。它们分别是:

a 参数数据块 用于主从机之间的参数传递,由 12个字节组成;同时还包含下

面将提到的过程块。

表3-5-2 参数数据块

PKE

IND PWEhigh 12

PWElow PCD1 PCD2

PKE由2字节组成,高4位(AK)用于传送参数命令,低12位(PNU)用于参数编号。如图3-5-1所示

图3-5-1 PKE组成

参数字节第12-15位属于参数命令和响应(AK)位,用于传输参数命令(由主到从),并且将从系统处理过的回复传回到主系统。参数指令如表3-5-3所示

表3-5-3 参数指令 由主到从的参数命令: 位编码 15 14 13 12 参数命令 0 0 0 0 无命令 0 0 0 1 读取参数值 0 0 1 0 将参数值写入RAM(字) 0 0 1 1 将参数值写入RAM(双字) 1 1 0 1 将参数值写入RAM和EEPROM(双字) 1 1 1 0 将参数值写入RAM和EEPROM(字) 1 1 1 1 读/写文本 由从到主的回复: 位编码 15 14 13 12 回复 0 0 0 0 无回复 0 0 0 1 传输的参数值(字) 0 0 1 0 传输的参数值(双字) 0 1 1 1 命令无法执行 1 1 1 1 传输的文本 IND IND(Index)和PNU一起使用,用于指明某参数的子条目。 PWE 参数值块包含2个字(4个字节),用于指定参数的值。

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PCD1和PCD2为过程块。

利用参数数据块可以对变频器的各种参数进行读取和修改,如:变频器参数207 为输出上升时间,要读取它的值,主机发送如下请求:

PKE=10CFH,其中高4位AK=0001,为读参数命令,低12位为 0CFH=207为参数编号;

IND=0000H,该参数无子条目; PWEhigh=0000H; PWElow=0000H;

如果参数207 上升时间的参数值是10s,则 从机的应答为 PKE=10CFH; IND=0000H; PWEhigh=0000H; PWElow=000AH; b 文本块 用于通过数据块读写文本。

表3-5-4 文本块

PKE IND Ch1 ? Chn PCD1 PCD2 c 过程块 即 PCD1和PCD2,由 4个字节的数据组成,有两种情况。

一是用于主机到从机时,它包括控制字(前2个字节)和串行通信参考值(后2个字节)。控制 字用于主机传送命令到变频器,每位的定义可参阅其产品手册,串行通信参考值作为一个16位字传送给变频器,作为其给定输入,用于控制电机的速度和方向。其格式如下:16位字的值-4000~4000H对 应 于 变 频 器 给 定 范 围 的-100% ~100%,控制字负数用补码表示,输出负数表示电 机反转。二是用于从机到主机时,包括状态字和输出频率,格式类似于控制字和串行通信参考值。

同FC 协议对应的控制字,用于从主系统(例如PC)向从系统发送命令如图3-5-2、表3-5-5所示。

图3-5-2 控制字的结构

表3-5-5 同FC 协议对应的控制字 位=0 位=1 预置参考值,低位(lsb) 预置参考值,高位(msb) 14

位 00 01


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