【正文】 包括停頓時間內(nèi)。當?shù)谝粋€域接受到，每個設(shè)備都進行解碼以判斷是否是發(fā)往自己的。在最后一個傳輸字符后，一個至少 個字符時間的停頓標定了消息的結(jié)束。一個新的消息可在此停頓后開始。 整個消息幀必須作為一個連續(xù)的流轉(zhuǎn)幀。如果在幀王完成之前有超過 個字符時間的停頓時間，接收設(shè)備將刷新不完整的消息并假定下一個字節(jié)時新消息的地址域。同樣的，如果一個新消息在小于 個字符的時間內(nèi)接著前個消息開始，接受的設(shè)備將認為它是前一個消息的延續(xù)。這將導(dǎo)致一個錯誤，因為在最后的 CRC 域的值不可能是正確的。RTU 幀格式如表 ：表 RTU 幀格式幀頭 START 個字符時間從機地址 ADR 通訊地址：1127命令碼 CMD 03：讀從機參數(shù)；06：寫從機參數(shù)數(shù)據(jù)內(nèi)容 DATA(N1)數(shù)據(jù)內(nèi)容 DATA（N2）……數(shù)據(jù)內(nèi)容 DATA0資料內(nèi)容：功能碼參數(shù)地址，功能碼參數(shù)個數(shù)，功能碼參數(shù)值等。CRC CHK 高位CRC CHK 低位檢測值：CRCEND 個字符時間6） CRC 校驗（循環(huán)冗余校驗碼）計算山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 電控系統(tǒng)的硬件配置及連接35使用 RTU 幀格式，消息包括了基于 CRC 方法的錯誤檢測域。CRC 域檢測了整個消息的內(nèi)容。CRC 域是兩個字節(jié)，包含 16 位的二進制值。它由傳輸設(shè)備計算后加入到消息中。接收設(shè)備重新計算并與接受的 CRC 校驗碼比較，如果兩個 CRC 校驗碼不相等，則說明傳輸由錯誤。 CRC 先是存入 0xFFFF，然后調(diào)用一個過程將信息中連續(xù)的 8 位字節(jié)與當前寄存器中的值進行處理。僅每個字符中的 8Bit 數(shù)據(jù)對 CRC 有效，起始位和停止位以及奇偶校驗位均無效。CRC 產(chǎn)生過程中，每個 8 位字符都單獨和寄存器的內(nèi)容相異或，結(jié)果向最低有效位方向移動，最高有效位以 0 填充。LSB 被提取出來檢測，如果 LSB 為 1，寄存器單獨和預(yù)置的值相異或，如果 LSB 為 0，則不進行。整個過程要重復(fù) 8 次。在最后一位完成后，下一個 8 位字節(jié)又單獨和寄存器的當前值相異或。最終寄存器中的值，是消息的所有字節(jié)執(zhí)行后的 CRC值。最后，CRC 添加到消息中時，低字節(jié)先加入，然后高字節(jié)。CRC 簡單函數(shù)如下：unsigned int crc_chk_value(unsigned char *data_value,unsigned char length){ unsigned int crc_value=0xFFFF。 int i。 while(length) { crc_value^=*data_value++。 for(i=0。i8。i++) { if(crc_valueamp。0x0001)山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 電控系統(tǒng)的硬件配置及連接36 { crc_value=(crc_value1)^0xa001。}else{ crc_value=crc_value1。}}}return (crc_value)。} 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 電控系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)375 電控系統(tǒng)的軟件實現(xiàn) 電控系統(tǒng)主程序設(shè)計如流程圖 所示，首先進行通信的初始化，對通信的報文模式進行設(shè)置，對電機的額定功率，額定電壓，額定電流等額定參數(shù)進行設(shè)置，然后變頻器內(nèi)部進行自動調(diào)諧，從而計算出矢量控制的各個所需參數(shù)。接下來通過 TD200 的按鍵進行操作。首先 TD200 上電之后，顯示第一條消息“press F1 to begin ！ ” 按下 F1 鍵之后，電機啟動并顯示第二條消息“The VF is working！” ；之后按下 F4，對給定的住給定頻率進行設(shè)置，并顯示修改頻率的界面消息，通過相應(yīng)的命令鍵進行數(shù)據(jù)的改寫；按下 F3 鍵，顯示第四條消息，可以對 1變頻器的運行頻率進行讀取操作，并把所讀取的頻率在消息界面上顯示；按下 F2 鍵，顯示第五條消息，同時對變頻器進行停止操作。為了使主體程序盡量簡單明了，讓讀者更容易了解其基本的功能，對單動，聯(lián)動并沒有進行編寫山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 電控系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)38通信初始化M E S S A G E 1 M E S S A G E 3 M E S S A G E 4 讀 1 變頻器運行頻率開始啟動F 1M E S S A G E 2 寫給定主頻率源F 4停止F 3F 2M E S S A G E 5 F 1圖 電控系統(tǒng)主程序流程圖 子程序設(shè)計 初始化子程序設(shè)計首先，對發(fā)送報文的格式進行定義，然手向變頻器發(fā)送電機的額定頻率，額定電壓，額定電流，額定轉(zhuǎn)速，額定頻率等參數(shù)。程序流程圖如下：發(fā)送報文格式發(fā)動電機額定頻率 發(fā)送電機額定轉(zhuǎn)速發(fā)送電機額定電流發(fā)送電機額定電壓發(fā)送電機額定功率圖 初始化子程序流程圖山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 電控系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)39 啟動及停止子程序設(shè)計向請求數(shù)據(jù)幀輸入變頻器的地址，及寫功能指令，命令采用十六進制形式，占用兩個字節(jié)，然后寫入 Modbus 地址，變頻器相應(yīng)的寄存器地址，再寫入發(fā)送的主要數(shù)據(jù)，請求幀所要求實現(xiàn)的功能。數(shù)據(jù)幀輸入完畢，然后計算 CRC 校驗碼，并送到數(shù)據(jù)幀的后面。最后執(zhí)行發(fā)送數(shù)據(jù)子程序，等待變頻器，即從機響應(yīng)。相應(yīng)的程序流程圖如下：輸入變頻器地址 、功能輸入 M o d b u s 地址 輸入正轉(zhuǎn)指令 發(fā)送數(shù)據(jù) C R C 校驗 數(shù)據(jù)發(fā)送子程序輸入變頻器地址 、功能輸入 M o d b u s 地址 輸入減速停止指令 發(fā)送數(shù)據(jù) C R C 校驗 數(shù)據(jù)發(fā)送子程序圖 啟動及停止子程序流程圖 寫頻率子程序設(shè)計首先，向請求數(shù)據(jù)幀輸入變頻器的地址，及寫功能指令，命令采用十六進制形式，占用兩個字節(jié)，然后寫入 Modbus 地址，變頻器相應(yīng)的頻率寄存器地址，再寫入發(fā)送的頻率，請求幀所要求實現(xiàn)的功能。數(shù)據(jù)幀輸入完畢，然后計算 CRC 校驗碼，并送到數(shù)據(jù)幀的后面。最后執(zhí)行發(fā)送數(shù)據(jù)子程序，等待變頻器，即從機響應(yīng)，從而改變變頻器的主給定頻率相應(yīng)的程序流程圖 。變頻器地址功能 發(fā)送 C R C 校驗輸入 V W 2 3 2 的頻率值M o d b u s 地址1 0 0 0發(fā)送數(shù)據(jù)子程序傳送完中斷例行程序圖 啟動及停止子程序流程圖 讀 1變頻器頻率子程序設(shè)計山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 電控系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)40首先，向請求數(shù)據(jù)幀輸入變頻器的地址，及讀功能指令（03） ，命令采用十六進制形式，占用兩個字節(jié)，然后寫入 Modbus 地址（1001） ，即變頻器相應(yīng)的頻率寄存器地址，然后計算 CRC 校驗碼，并送到數(shù)據(jù)幀的后面。最后執(zhí)行發(fā)送數(shù)據(jù)子程序，等待執(zhí)行接受子程序結(jié)束后，計算接收數(shù)據(jù)幀的 CRC 校驗碼，并與數(shù)據(jù)幀中的 CRC 校驗碼相比較，驗證無誤后，發(fā)送到顯示寄存器，有誤，從新發(fā)送讀指令，知道無誤為止。程序流程圖如下：開始輸入變頻器地址功能 （ 0 2 0 3 ）接受數(shù)據(jù) C R C 校驗數(shù)據(jù)值送到顯示地址發(fā)送子程序發(fā)送數(shù)據(jù)校驗M o d b u s 地址（ 1 0 0 1 ）讀 1 變頻器頻率值接收到的數(shù)據(jù)幀 C R C= 接收數(shù)據(jù) C R C 校驗結(jié)束YN圖 讀 1變頻器頻率流程圖山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 結(jié)論42結(jié)論本論文研究內(nèi)容是拉絲機電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計。本課題在開題時只準備將簡單控制和復(fù)雜控制應(yīng)用到控制系統(tǒng)中，但是研究中發(fā)現(xiàn)，PLC 的通信是個復(fù)雜的問題，以前的學(xué)習(xí)都是基礎(chǔ)的東西，還有很多東西需要自己去看用戶手冊。另外，由于手中沒有 CPU 模塊，無法對 PLC 的 PID 功能模塊進一步開展研究，但是經(jīng)過對變頻器的學(xué)習(xí)，知道了其實變頻器內(nèi)部也有自身的 PID 控制功能，由此決定在變頻器內(nèi)應(yīng)用 PID，使得設(shè)計得以簡化很多。整個設(shè)計硬件主要包括三個部分：作為人機界面的 TD200 文本顯示器、s7200、匯川公司的 MD320 變頻器。軟件主要是對變頻器和PLC 之間的通信， PLC 與 TD200 之間的通信。在整個畢業(yè)設(shè)計過程中，我學(xué)到了很多。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我們才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻44參考文獻[1]，202206， [2]于發(fā)忠，1995年第 1 期 [3]楊建國等著，199903，2 期 [4]10，35（5）[5]湯安生，04，29（2） [6]胡繼珍，張玉柱，于飛， 8 期[7] PLC [8]、：[9]阮友德. PLC、：中國電力出版社.2022 [l0][M].北京:機械工業(yè)出版社，.[11] 操作員界面用戶手冊.[12] 可編程控制器系統(tǒng)手冊.[13] 用戶手冊.山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻45致謝在老師和同學(xué)的幫助下，經(jīng)過幾個月的努力，畢業(yè)設(shè)計終于圓滿完成，首先要特別感謝我的指導(dǎo)老師孫慧影老師。在畢業(yè)設(shè)計的過程中，我得到了孫老師的細心指導(dǎo)和無微不至的關(guān)懷，使得我能夠解決一個又一個難題。老師嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風，給我以深刻的影響，我想這些東西將會使我受益終生。其次，還要感謝師兄朱增輝、同學(xué)魏蘭磊，在他們的幫助下，使畢業(yè)論文的編輯工作得已順利進行。在此，向我的指導(dǎo)老師及師兄、同學(xué)表示我最由衷的感謝。我要感謝山東科技大學(xué)信電學(xué)院自動化系的所有老師們，為我的畢業(yè)設(shè)計與論文撰寫提供了良好的設(shè)施和環(huán)境。其次，本論文在寫作過程中，參考了大量的相關(guān)書籍和文獻，向這些作者致以誠摯的謝意！同時，衷心感謝我的父母在我漫長的求學(xué)生涯中所給予的支持，鼓勵與愛護，他們是我永遠的精神支柱。感謝所有關(guān)心、幫助過我的老師、同學(xué)和朋友們！最后，向信電學(xué)院 2022 屆本科畢業(yè)答辯委員會組織致以崇高的敬意！向擔任本次自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計評審和答辯的所有老師們表示我最衷心的感謝和美好的祝福！山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 附錄46附錄 1The using of MPC algorithm in the PLCThis paper makes two key contributions. First, it tackles the issue of the availability of constrained predictive control for lowlevel control loops. Hence, it describes how the constrained control algorithm is embedded in an industrial programmable logic controller (PLC) using the IEC 611313 programming standard. Second, there is a definition and implementation of a novel autotuned predictive controller。 the key novelty is that the modeling is based on relatively crude but pragmatic plant information. Laboratory experiment tests were carried out in two benchscale laboratory systems to prove the effectiveness of the bined algorithm and hardware solution. For pleteness, the results are pared with a mercial proportional–integral–derivative (PID) controller (also embedded in t