【正文】 器驅(qū)動軟件設(shè)計 Danfoss變頻器利用Danfoss FC協(xié)議驅(qū)動設(shè)計VLT為用戶提供了FC Drvie控制字和狀態(tài)字格式標(biāo)準(zhǔn)，F(xiàn)C Drvie為用戶提供了與VLT有關(guān)的控制信息和狀態(tài)信息。 // 發(fā)送數(shù)據(jù) while( (U1LSRamp。 圖421　LPC2148與變頻器之間的數(shù)據(jù)通訊執(zhí)行過程(1) 三菱變頻器Modbus ASCII通訊協(xié)議數(shù)據(jù)格式類型① 從LPC2148到變頻器的通訊請求數(shù)據(jù)表421 通訊請求數(shù)據(jù)格式② 寫入數(shù)據(jù)時從變頻器到LPC2148的發(fā)送數(shù)據(jù)表422 寫入數(shù)據(jù)時的返回數(shù)據(jù)格式③ 讀出數(shù)據(jù)時從變頻器到LPC2148的應(yīng)答數(shù)據(jù)表423 讀出數(shù)據(jù)時的應(yīng)答數(shù)據(jù)格式④讀出數(shù)據(jù)時從LPC2148到變頻器的發(fā)送數(shù)據(jù)表424 讀出數(shù)據(jù)時的發(fā)送數(shù)據(jù)格式備注：? 變頻器站號可用十六進(jìn)制在H00～H1F（站號0～31）之間設(shè)定。其中總和校驗不包括ENQ。根據(jù)LPC2148在0和150ms之間設(shè)定等待時間，最小設(shè)定單位為10ms。unsigned char cmd[12] = { 0x05,0x30,0x31,0x36,0x46,0x31,0x32,0x45,0x45,0x30,0x46,0x46}。[13] [14]需要設(shè)定的通訊規(guī)格包括變頻器站號、通訊速率、字節(jié)長、停止位長、校驗方式、等待時間等?！　、?檢查變頻器顯示窗的出廠顯示是否正常,如果不正確,應(yīng)復(fù)位,否則要求退換?！　、?熟悉變頻器運行發(fā)生故障時的保護(hù)代碼,觀察熱保護(hù)繼電器的出廠值,觀察過載保護(hù)的設(shè)定值,需要時可以修改。其中兩種變頻器的連接方式如圖44圖442所示FX1N485BD（1）三菱變頻器總線連線形式：E740變頻器側(cè) 圖441 三菱變頻器總線端口連接方式（2）Danfoss變頻器總線連線方式：1. 將信號線連接至變頻器主控板的68（P+）和69（N）號端子上。② 在變頻器的特定通信模式下奇偶校驗位設(shè)置出問題③ 調(diào)試軟件串口未設(shè)置好。經(jīng)過調(diào)試過程，尤其是在調(diào)試中遇到問題到解決問題的過程中，讓我體會到，遇到問題，首先不要急，要冷靜，慢慢分析，逐步分析問題的所在，同時也不能把注意力只集中在一些方面，應(yīng)該全面考慮問題可能出現(xiàn)的范圍。在此之前，我一直擔(dān)心自己完成不了LPC2148與變頻器的通信，覺得很難，雖然在這之間也遇到了困難，但最終也都解決了。同時也要感謝我同組的其他兩位同學(xué)，在他們的幫助和支持下，使我的畢業(yè)設(shè)計得以順利完成！在臨近畢業(yè)之際，我還要借此機(jī)會向在這四年中給予我諸多教誨和幫助的各位老師表示由衷的謝意，感謝他們四年來的辛勤栽培。 U1LCR = 0x1B。 unsigned char temp。 } else { temp = U1RBR。 } tem[i] = 0。 } if(frq == 0) { cmd[4] = 0x3C。 err = err。i 8。 } break。 } else { printStr(200,10,警告，變頻器出錯！)。 if 0 if(frq!=0) { IO0CLR = 0x00000004。 OSSemPend(semInverter,0,amp。 FREQUENCY = frq。 i++) { tem[i] = Get1_Byte()。 } }。 while(num) { Sent1_Byte(*str++)。 //波特率9600 U1DLL = 71。本論文設(shè)計在葉輕舟老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成，從課題選擇到具體的寫作過程，論文初稿與定稿無不凝聚著葉老師的心血和汗水，在我的畢業(yè)設(shè)計期間，葉老師為我提供了種種專業(yè)知識上的指導(dǎo)、相關(guān)材料和建議，給予了我很大的幫助?？蓪崿F(xiàn)對變頻器運行參數(shù)的設(shè)置，能滿足多數(shù)場合的使用要求，具有普遍性。通過LPC2148改變變頻器輸出頻率參數(shù)的設(shè)定，可以實現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速的控制6 總結(jié)到目前為止，我們的畢業(yè)設(shè)計階段已接近尾聲了，下面將小結(jié)一下我們畢業(yè)設(shè)計中的工作和學(xué)習(xí)：從去年的11月份我們就開始確立我們的課題——多功能智能煙葉烘烤箱，共同探討了我們的方案的可行性，然后進(jìn)行分工；其中我主要負(fù)責(zé) LPC2148與變頻器的通訊，同時協(xié)助另一位同學(xué)進(jìn)行電路設(shè)計。后來在老師的指導(dǎo)下，總算找到了原因。根據(jù)LPC2148系統(tǒng)的需要，調(diào)定變頻器接收頻率信號端子的量程0～5v或0～10v，以及變頻器對模擬頻率信號采樣的響應(yīng)速度。VPf類型的選擇包括最高頻 率、基本頻率和轉(zhuǎn)矩類型等項目。圖434 LPC2148與多臺變頻器間的連線設(shè)計流程： 圖435 LPC2148控制多臺變頻器流程圖 調(diào)試過程 變頻器的安裝與測試變頻器的空載通電　?、?將變頻器的接地端子接地。i++) { Sent1_Byte(cmd[i])。因此，對于監(jiān)示，在設(shè)計程序時讓LPC2148提出讀數(shù)請求是必要的。根據(jù)指令代碼決定設(shè)定數(shù)據(jù)的定義和設(shè)定范圍。（字符數(shù)減少1個。數(shù)據(jù)處理包括兩個方面的內(nèi)容，一是要將LPC2148發(fā)送的命令或輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為變頻器能識別的數(shù)據(jù)格式，二是分析變頻器返回的數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)換成實際值，在LPC2148中體現(xiàn)出來。unsigned char cmd[8] = {0x02,0x06,0x04,0x04,0x7C,0x20,0x00,0x58}。LRC校驗比較簡單，它在ASCII協(xié)議中使用，檢測了消息域中除開始的冒號及結(jié)束的回車換行號外的內(nèi)容。在最后一位（第8位）完成后，下一個8位字節(jié)又單獨和寄存器的當(dāng)前值相或。一典型的消息幀如表356所示：表356 RTU消息幀起始位 設(shè)備地址功能代碼數(shù)據(jù)CRC校驗結(jié)束符T1T2T3T48Bit 8Bit n個8Bit 16BitT1T2T3T4CRC校驗： CRC域是兩個字節(jié)，包含一16位的二進(jìn)制值。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不斷偵測網(wǎng)絡(luò)總線，包括停頓間隔時間內(nèi)。另外，Modbus采用主從方式定時收發(fā)數(shù)據(jù)，在實際使用中如果某Slave站點斷開后（如故障或關(guān)機(jī)），Master端可以診斷出來，而當(dāng)故障修復(fù)后，網(wǎng)絡(luò)又可自動接通。當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)上通信時，Modbus協(xié)議決定了每個控制器須要知道它們的設(shè)備地址，識別按地址發(fā)來的消息，決定要產(chǎn)生何種行動。同一時間，只能將一個主站和最多247個從站連接到總線。其格式如下：16位字的值4000~4000H對 應(yīng) 于 變 頻 器 給 定 范 圍 的100% ~100%,控制字負(fù)數(shù)用補(bǔ)碼表示，輸出負(fù)數(shù)表示電 機(jī)反轉(zhuǎn)。PWE 參數(shù)值塊包含2個字（4個字節(jié)），用于指定參數(shù)的值。a 地址格式 131這種地址范圍的字節(jié)有以下特征：位7=0（地址格式131有效） 位6不適用 位5=1：廣播、地址位(04)，不使用位 5=0：沒有廣播位04=變頻器地址131b 地址格式1126使用地址范圍1126時，其字節(jié)有以下特征：位7=1（地址格式1126有效）位06=變頻器地址1126位 06 = 0 廣播從系統(tǒng)在對主系統(tǒng)的回復(fù)電報中會原封不動地將該地址字節(jié)發(fā)回。（2）報文結(jié)構(gòu) 每個報文由一個起始字節(jié)（STX）開始，隨后緊跟一個表示報文長度的字節(jié)LGE，和表示變頻器地址的字節(jié)ADR。 Danfoss FC通訊協(xié)議Danfoss FC協(xié)議是 Danfoss 公司推出的一種應(yīng)用于其自動化產(chǎn)品的串行通信協(xié)議，它具有幀結(jié) 構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)等優(yōu)點。這種匹配方法簡單有效，但有一個缺點，匹配電阻要消耗較大功率，對于功耗限制比較嚴(yán)格的系統(tǒng)不太適合。很多情況下，連接RS485通信鏈路時只是簡單地用一對雙絞線將各個接口的“A”、“B”端連接起來。 ③ RS485接口是采用平衡驅(qū)動器和差分接收器的組合，抗共模干擾能力增強(qiáng)，即抗噪聲干擾性好。 RS485標(biāo)準(zhǔn)采用平衡式發(fā)送，差分式接收的數(shù)據(jù)收發(fā)器來驅(qū)動總線。[4]RS485標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)信號采用差分傳輸方式（Differential Driver Mode），也稱作平衡傳輸，RS485標(biāo)準(zhǔn)的最大傳輸距離約為1219 米。 變頻器通訊控制概述當(dāng)前，在機(jī)器和設(shè)備的控制系統(tǒng)中，對變頻器采用串行通訊的進(jìn)行控制的應(yīng)用越來越廣泛，與傳統(tǒng)的控制方式相比較，[3]通訊控制有以下幾個方面主要優(yōu)點： 變頻器控制線路連接的最簡單化 由于大多數(shù)工業(yè)總線的物理層均為RS485連接，由控制器(工業(yè)控制計算機(jī)或PLC)至變頻器的控制線路 可采用最簡單的屏蔽雙絞線即可實現(xiàn)，與傳統(tǒng)的端子控制相比較，不僅可以節(jié)省線纜的費用，同時也 最大地避免了人工配線過程中出現(xiàn)的失誤。以電壓型pwm逆變器為例示出開關(guān)時間和電壓波形。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流回路濾波是電感。其中LPC2148中UART管腳名稱及功能如表321所示：表321 LPC2148中UART管腳描述管腳名稱UART管腳功能描述說明TxD0串行輸出串行發(fā)送數(shù)據(jù)RxD0串行輸入串行接收數(shù)據(jù)TxD1串行輸出串行發(fā)送數(shù)據(jù)RxD0串行輸入串行接收數(shù)據(jù) 變頻器的簡介變頻器的英文譯名是VFD（Variablefrequency Drive），這可能是現(xiàn)代科技由中文反向譯為英文的為數(shù)不多實例之一。另外， 在硬件中完全實現(xiàn)自動CTS/RTS 流控制功能（UART1 僅用于LPC2144/46/48）。如果選擇了奇偶，UART就在數(shù)據(jù)位后面加上奇偶位。對代碼規(guī)模有嚴(yán)格控制的應(yīng)用可使用16 位Thumb 模式將代碼規(guī)模降低超過30%，而性能的損失卻很小。 第一種方案一般用于現(xiàn)場手動調(diào)節(jié)和參數(shù)設(shè)定，后二種方案多用于自動調(diào)節(jié)和遠(yuǎn)程控制。由于內(nèi)置了寬范圍的串行通信接口（從USB 全速器件、多個UART、SPI、SSP到I2C 總線）和8kB～40kB 的片內(nèi)SRAM，它們也非常適合于通信網(wǎng)關(guān)、協(xié)議轉(zhuǎn)換器、軟modem、語音識別、低端成像，為這些應(yīng)用提供大規(guī)模的緩沖區(qū)和強(qiáng)大的處理功能。2 方案論證 主控芯片的選擇方案一：利用PLC控制變頻器運行參數(shù)的設(shè)置。正是基于變頻器的發(fā)展，在我們畢業(yè)設(shè)計大課題《多功能智能烘烤科學(xué)試驗箱》中，我們選用變頻器來控制三相異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速。 國外發(fā)展現(xiàn)狀國外交流變頻器通訊技術(shù)的現(xiàn)狀：新型變頻器一般都帶有RS232/422/485通信接口，可以實現(xiàn)上位工控機(jī)對變頻器的1對1或1對32的通信功能，可將上位機(jī)的運行指令下達(dá)，或?qū)⒆冾l器的運行狀態(tài)上傳。隨著能源的緊缺和認(rèn)識的深入，20世紀(jì)90年代末以來，交流變頻調(diào)速技術(shù)在我國有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。變頻器一般都帶有RS232/422/485通信接口，可以實現(xiàn)上位工控機(jī)對變頻器的1對1或1對32的通信功能，可將上位機(jī)的運行指令下達(dá)，或?qū)⒆冾l器的運行狀態(tài)上傳。取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。目前安裝的現(xiàn)場總線模塊有ProfibusDP、Interbus、DeviceNet、CANOpen和ModbusPlus等。熟悉變頻器的原理、功能及使用。通常使用上位機(jī)、PLC、變頻器構(gòu)成一套監(jiān)控系統(tǒng)，PLC作為橋梁把變頻器與上位機(jī)聯(lián)系起來，向下控制變頻器，向上實現(xiàn)與上位機(jī)的數(shù)據(jù)交換。若利用單片機(jī)，要增加不少外圍電路，使電路更為復(fù)雜。使用ARM7或單片機(jī)控制變頻器可以選擇后二種方案，采用通訊口方式控制，其優(yōu)點是控制功能全面，通過相應(yīng)的電平轉(zhuǎn)換電路適合變頻器的通訊口形式(RS484/RS232/CAN等)，就可與變頻器進(jìn)行通訊，硬件簡單，二者間的連線數(shù)量少連接方便。其中LPC2148的引腳分布圖見附錄D UART串行通訊UART是一種通用串行數(shù)據(jù)總線，用于異步通信。UART也產(chǎn)生額外的信號來指示發(fā)送和接收的狀態(tài)。?? 接收器 FIFO 觸發(fā)點為8 和14 個字節(jié)。變頻器在中、韓等亞洲地區(qū)受日本廠商影響而曾被稱作VVVF（Variable Voltage Variable Frequency Inverter）。也可用兩組晶體管變流器構(gòu)成可逆變流器，由于其功率方向可逆，可以進(jìn)行再生運轉(zhuǎn)。 ② 電壓、電流檢測電路：與主回路電位隔離檢測電壓、電流等。 多臺變頻器的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控 隨著機(jī)器和設(shè)備的自動化水平提高，對變頻器的遠(yuǎn)程集中監(jiān)控已經(jīng)成為控制系統(tǒng)的必然趨勢，采用傳統(tǒng)的控制方式基本上無法滿足其要求，而采用通訊控制則輕而易舉。如果采用光電隔離方式，則通訊速率一般還會受到光電隔離器件響應(yīng)速度的限制。由于RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長的傳輸距離和多站功能等優(yōu)點，它成為應(yīng)用越來越廣泛的串行接口。即具有多站能力,這樣用戶可以利用單一的RS485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)線路中共模電壓超出此范圍時就會影響通信的穩(wěn)定可靠，甚至損壞接口。但電容C的取值是個難點，需要在功耗和匹配質(zhì)量間進(jìn)行折衷。報文的傳輸由主機(jī)控制，當(dāng)不使用中繼 器時，主機(jī)最多帶31