第8章变频器通讯控制

1、第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 8.1 通讯概述通讯概述 通讯控制的目的通讯控制的目的: 通讯控制可以远距离控制，可以多台变频器联合控制。通讯控制可以远距离控制，可以多台变频器联合控制。 减少控制导线，提高控制的可靠性。减少控制导线，提高控制的可靠性。 可以充分发挥智能设备的优越性，组成自动化控制系统。可以充分发挥智能设备的优越性，组成自动化控制系统。第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 8.2通讯协议通讯协议 PC机与变频器进行通讯控制、机与变频器进行通讯控制、PLC与变频器进行通讯控与变频器进行通讯控制，首先要建立通讯协议。制，首先要建立通讯协议。“通讯协议就是大家都遵守

2、的通讯协议就是大家都遵守的统一的规则统一的规则”。中国人讲普通话大家才能都听得懂，一把。中国人讲普通话大家才能都听得懂，一把钥匙只能开一把锁，这都是协议。通讯不是一台设备自己钥匙只能开一把锁，这都是协议。通讯不是一台设备自己的事，而是多台设备协同工作，就必须建立协议。的事，而是多台设备协同工作，就必须建立协议。 8.2.2 通讯层次通讯层次 1.通讯物理层面的问题通讯物理层面的问题 物理层面涉及到通讯实现的手段，如信号电平、传输方式、物理层面涉及到通讯实现的手段，如信号电平、传输方式、传输速率、硬件接口电路等。他是通讯的基础。传输速率、硬件接口电路等。他是通讯的基础。 现在通讯用的较多的接口是

3、现在通讯用的较多的接口是RS232和和RS485。这两种。这两种接口因为通讯时信号是串行的，故称为串行接口，简称串接口因为通讯时信号是串行的，故称为串行接口，简称串口。串口只口。串口只定义接线方式，不定义软件协议。定义接线方式，不定义软件协议。第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 RS232：3线通讯，用于点对点通讯。因为线通讯，用于点对点通讯。因为3条通讯线，条通讯线，上位机和下位机信号可以同时传送，故称为双工。上位机和下位机信号可以同时传送，故称为双工。 RS485：双线通讯，因为双线只能形成一个回路，上、：双线通讯，因为双线只能形成一个回路，上、下位机只能交替传送，故称为半双工。下

4、位机只能交替传送，故称为半双工。 RS485可以有多可以有多台智能设备并联通讯，理论上单一的台智能设备并联通讯，理论上单一的RS485链路可以并链路可以并联联30台变频器。台变频器。 RS232链路链路 RS485链路链路 第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 我们用的我们用的PC机很多没有这两个接口，就得通过机很多没有这两个接口，就得通过USB口进口进行转换。转换线是通过一个智能电子电路转过来的，所以行转换。转换线是通过一个智能电子电路转过来的，所以不同厂家生产的转换线质量不同，价钱区别较大。不同厂家生产的转换线质量不同，价钱区别较大。第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 2.通

5、讯协议层面的问题通讯协议层面的问题 通讯层面包含物理层面以外的其他问题。主要有：通讯层面包含物理层面以外的其他问题。主要有： （1）规定字符的数据结构，包含起始位、信息位、奇偶）规定字符的数据结构，包含起始位、信息位、奇偶效验位和停止位。效验位和停止位。 （2）规定报文的数据结构，包含起始字符、站地址、报）规定报文的数据结构，包含起始字符、站地址、报文有效长度、效验码、结束字符。文有效长度、效验码、结束字符。 （3）规定波特率，即数据传递速率的范围。）规定波特率，即数据传递速率的范围。 上述三项内容根据编排的顺序、发送的方式等不同，各个上述三项内容根据编排的顺序、发送的方式等不同，各个变频器厂

6、家变频器厂家有不同的编码协议有不同的编码协议。信息的。信息的发送和接收发送和接收采用采用报报文的形式。文的形式。第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 8.3西门子变频器的编码协议西门子变频器的编码协议 西门子为自己的变频器设计了西门子为自己的变频器设计了USS协议协议，并采用美国，并采用美国ASCII编码方法。编码方法。 ASCII码原来是用码原来是用7位二进制表示位二进制表示128个字符，因后来个字符，因后来128个字符不够用，再者也没有个字符不够用，再者也没有7位位的数字单元，欧洲就扩充为的数字单元，欧洲就扩充为8位，可表示位，可表示256个字符。美个字符。美国国ASCII编码表如下

7、表。编码表如下表。第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 1.西门子变频器西门子变频器USS报文结构报文结构第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 2.有效的数据字符有效的数据字符 PKW区的结构：前两个字区的结构：前两个字(PKE和和IND)是关于主站请求的是关于主站请求的任务，后两个字任务，后两个字(PWE1、PWE2)是报文要访问的变频器是报文要访问的变频器的参数号。的参数号。 第第1个字个字PKE区区(16位位)：位位1512(高高4位位)，任务，任务或者是或者是应答应答识别识别标记。例如，上位机设置：设值为标记。例如，上位机设置：设值

8、为1 ，请求参数，请求参数值；设置为值；设置为2，修改参数值。变频器应答：回应为，修改参数值。变频器应答：回应为1，传，传送参数数值为送参数数值为单字节单字节；回应为；回应为2，传送参数的数值为，传送参数的数值为双字双字节节。回应为。回应为3，传送的为说明元素。等等。，传送的为说明元素。等等。第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 位位11，不用。位，不用。位1000：基本参数号。如：基本参数号。如P0700，0700用用16进制表示为：进制表示为：2BC。 第第2个字个字IND区（区（16位）位）： 位位1512，基本参数号扩展，加在基本参数号扩展，加在PKE的的1000位。位。 位位1

9、110，备用备用； 位位0700，表示参数的下标表示参数的下标。 一个完整的参数一个完整的参数号号是由：参数的任务、应答识别中的基是由：参数的任务、应答识别中的基本参数号本参数号(位位1000)和下标中的位和下标中的位1215一起产生的一起产生的（共（共15位）。位）。700)16121611162()2(012DHBC第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 第第3和第和第4字，字，PWE1和和PWE2，是被访问的参数值。，是被访问的参数值。M4变频器的参数值有很多不同的类型：整数变频器的参数值有很多不同的类型：整数(单字长和双单字长和双字长字长)，十进制数（以十进制数（以IEEE浮点形式

10、给出，永远是双字节浮点形式给出，永远是双字节）以及下标参数以及下标参数。使用时参照变频器应用手册。使用时参照变频器应用手册。 第第3个字个字PWE1区区： 位位1500，第一个参数数值。，第一个参数数值。 第第4个字个字PWE2区区： 位位1500，第二个参数数值。，第二个参数数值。 例：例：P0731的参数值类型为的参数值类型为U32（32位），每个参数位），每个参数值都用小数点分开，如值都用小数点分开，如52.B、52.D等，等，52放在放在PWE1区，区，B、D放在放在PWE2区。区。第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 3.PKW应用举例应用举例(读出参数号为读出参数号为0002

11、1999之间的数之间的数) 例例1：读出参数：读出参数P0700的值。的值。 700=2BC USSM440： M440 USS： 该参数号是一个单字节长的参数该参数号是一个单字节长的参数(8位位)数值为数值为0002(H)第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 例例2：把把P1082（1082)D=(43A)H的数值修改为的数值修改为40.00。 先读出参数的值：先读出参数的值： USS M440：143A000000000000 M440 USS：243A000042480000 应答位为应答位为2，参数号为双子节，参数值为浮点数，参数号为双子节，参数值为浮点数42480000，折合为

12、，折合为10进制为进制为50.00。40.00折合为折合为浮点数为浮点数为42200000，输入到变频器的修改标志位为，输入到变频器的修改标志位为3，有：有： USS M440：343A000042200000 M440 USS：243A000042200000，修改的参数，修改的参数标志位为标志位为2，参数已修改。，参数已修改。第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 4.PDZ区（过程控制区）区（过程控制区） 通讯报文的通讯报文的PDZ区是为控制和监视变频器的工作状态设区是为控制和监视变频器的工作状态设置的。在主站和从站收到的置的。在主站和从站收到的PZD总是以最高的优先级加总是以最高的

13、优先级加以处理。以处理。 PDZ格式格式 （1）任务报文）任务报文USS M440 STW字字: PDZ报文的第一个字是变频器的控制字报文的第一个字是变频器的控制字STW。通过通过USS控制变频器。所提供的控制字含义如下表：控制变频器。所提供的控制字含义如下表：第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制STW为一个字（为一个字（16位）位），每一位代表一个具体的操作。，每一位代表一个具体的操作。第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 HSW字：字：HSW是是PZD任务的第二个字（任务的第二个字（16位）位） ，是，是主频率设定值。是由主设定源主频率设定值。是由主设定源USS提供的。主设定源

14、由提供的。主设定源由P1000参数选定。参数选定。 （2）变频器应答报文）变频器应答报文M440 USS PZD的第一个应答报文字是的第一个应答报文字是ZSW，其定义的含义如下表：，其定义的含义如下表：第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 ZSW位应答功能表位应答功能表 PZD应答的第二个字应答的第二个字HIW：HIW是运行参数实际值，是运行参数实际值，通常定义为变频器的输出频率。如果需要选择不同的应答通常定义为变频器的输出频率。如果需要选择不同的应答报文，可通过变频器的报文，可通过变频器的P2016或或P2019设置。设置。第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 应用举例：应用举例

15、： 上位机控制变频器正向运行，输出频率为上位机控制变频器正向运行，输出频率为40.00Hz。 a先发送先发送PZD命令：命令：第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 变频器应答：变频器应答：FA310000（变频器准备情况）（变频器准备情况）第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控制 发送发送PDZ命令：命令：047F3333变频器按照变频器按照P1120设定的斜坡速率，升速到设定的斜坡速率，升速到40.00Hz。为。为了使变频器停止运行，发送命令：了使变频器停止运行，发送命令：047E0000或或047E3333，变频器停止运行。，变频器停止运行。第八章第八章 变频器通讯控制变频器通讯控