1、 前言

在工業(yè)控制領(lǐng)域中，經(jīng)常要用變頻器去控制交流電機的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等，盡管變頻器自身帶有控制面，具有簡單、有效的特點，但由于現(xiàn)場操作不夠方便，直觀性差以及僅能實現(xiàn)單機控制等缺點，針對這些缺點，現(xiàn)在的變頻器都帶有rs485通信接口，使用戶能方便靈活地選擇變頻器的強大功能，在windows下開發(fā)工控軟件，可利用windows的豐富資源，方便地生成各種采單及美觀大方的圖形界面。

mobus協(xié)議是應(yīng)用于電子控制器上的一種通用語言，通過此協(xié)議控制器之間可以相互通信，而visual c++ 6.0的activex控件————mscomm通信控制能夠滿足windows環(huán)境下開發(fā)微機的低層資源。本文介紹的方案使用mobus協(xié)議的ascⅱ傳輸模式，通過visual c++ 6.0編程實現(xiàn)windows環(huán)境下，臺達vfd-s變頻器的計算機控制系統(tǒng)

2、 系統(tǒng)硬件設(shè)計

現(xiàn)在一般的pc機都有rs232串口，但少有rs485口，而實現(xiàn)與變頻器進行長距離且抗噪音干擾的通信，一般多采用一塊rs232/485轉(zhuǎn)換器，總體的系統(tǒng)方框圖如圖1

目前，rs232/485轉(zhuǎn)換器有無源和有源兩種，如果通信距離較近，采用無源轉(zhuǎn)換即可?？梢再徺I也可以自己設(shè)計。

3、mobus協(xié)議下ascⅱ模式的通信過程及臺達vfd-s型變頻器的通信要求

3.1mobus協(xié)議規(guī)定的通信過程

mobus協(xié)議是一種可靠而有效的工業(yè)控制系統(tǒng)通信協(xié)議，得到了眾多硬件廠商的支持，并廣泛應(yīng)用。mobus協(xié)議的數(shù)據(jù)通訊通過主機與從機之間查詢/回應(yīng)的方式實現(xiàn)，查詢消息中的功能代碼告知從設(shè)備要執(zhí)行何種功能，數(shù)據(jù)段包含了從設(shè)備要執(zhí)行的功能的附加消息。從設(shè)備產(chǎn)生回應(yīng)消息，回應(yīng)消息中的功能代碼是查詢消息中功能代碼的回應(yīng)，查詢消息、回應(yīng)消息中都有用于判斷傳輸是否正確的錯誤檢測域。

3.2 ascⅱ模式的通信數(shù)據(jù)格式

mobus協(xié)議系統(tǒng)中有兩種有效的傳輸模式：ascⅱ（美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼）模式和rtu（遠(yuǎn)程終端裝置）模式，ascⅱ模式通信時，在消息中的每個8-bit數(shù)據(jù)由兩個ascⅱ字元所組成。例如，一個1-byte資料64h（十六進制表示法），以ascⅱ“64”表示，包含了‘6’（36h）及‘4’（34h）。

ascⅱ模式：

ascⅱ模式采用lrc（longitudinal redundancy check）偵誤值。lrc偵誤值是將adr1至最后一個資料內(nèi)容加總，得到之結(jié)果以256為單位，超出部分去除（例如得到結(jié)果為1f2h時則只取f2h），然后計算二次反補后得到的結(jié)果即為lrc偵誤值。

3.3臺達vfd-s型變頻器的通信要求

vfd-s系列交流馬達驅(qū)動器是內(nèi)建rs485串聯(lián)通訊介面，通訊埠（rj-11）位于控制回路端子，端子定義如下： 2：gnd 3：sg－ 4：sg＋ 5：＋5v 2、5pin為參數(shù)設(shè)定器操作盤之電源，做rs485通信時，請勿使用！

使用rs485串聯(lián)通訊介面時，每臺vfd-s型必須預(yù)先在（9-00）指定通訊地址，電腦便根據(jù)其個別地址實施控制。

4、mscomm控件介紹

mscomm控件是微軟公司開發(fā)的專門用于串行通信的控件，它是高級語言編寫的串行通信程序和pc串口之間的橋梁，vc++ 6.0中提供了mscomm控件，用戶可以在自己的應(yīng)用程序嵌入mscomm控件，利用它可以方便的進行計算機串口的通信管理。

使用mscomm控件時，其中一個難點是對輸入緩沖區(qū)或輸出緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)進行處理，因為向輸出緩沖區(qū)寫入的數(shù)據(jù)及從輸入緩沖區(qū)讀出的數(shù)據(jù)都是variant類型的數(shù)據(jù)，而程序中常用的通信數(shù)據(jù)既可能是文本型的字符串，又可能是二進制的數(shù)值，因此必須處理好字符串與variant類型數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換及二進制數(shù)據(jù)與variant類型數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。

以下代碼簡單介紹如何完成使用mscomm控件時如何接收和發(fā)送字符串或二進制數(shù)值：

ⅰ、收字符串

variant input1; //定義一個variant結(jié)構(gòu)的變量

char ＊str;

int counts;

counts=mycomm.getinbuffercount（）; //獲取接收緩沖區(qū)中的字符數(shù)

if（counts>0）

｛

input1=myco mm.getinput（）; //將接收緩沖區(qū)內(nèi)容讀至input1中

str=（char＊）（unsigned char＊）input1.parray->pvdata;//將input1變量的數(shù)據(jù)指針賦值給字符指針

｝

……

ⅱ、發(fā)送字符串

cstring senddata1;

senddata1=”atz”;

mycomm.setoutput（colevariant （senddata1））;

ⅲ、接收二進制數(shù)據(jù)

variant input1； //定義variant類型變量

byte rxdata[2048],aa1; //定義存放二進制數(shù)據(jù)的數(shù)組

long len1,k;

colesafearray safearray1; //定義colesafearray類的實例

input1=mycomm.getinput（）;

safearray1=input1; //將variant變量賦值colesafearray類的實例

len1=safearray1.getonedimsize（）; //使用colesafearray類的成員函數(shù)獲取數(shù)據(jù)長度

for（k=0;k safearray1.getelement（&k,rxdata+k）; //使用colesafearray類的成員函數(shù)將數(shù)據(jù)寫入數(shù)組

ⅳ、發(fā)送二進制數(shù)據(jù)

cbytearray array1；

array1.removeall（）;

array1.setsize（3）;

array1.setat（0,12）;

array1.setat（1,79）;

array1.setat（2,0xe2）;

mycomm.setoutput（colevariant（array1））;

5、通信程序編寫

下面給出了利用pc機對vfd-s型臺達變頻器的串行通信控制程序：

⑴端口設(shè)置界面（如圖3） 通過設(shè)置端口參數(shù)使控制程序跟變頻器的（9-00 9-01 9-04）參數(shù)設(shè)定一致,從而能夠保證正常通信，同時設(shè)置變頻器的（2-00 2-01）參數(shù)，使得變頻器的控制由rs485通訊界面輸出。

⑵主界面（如圖4） 主界面用來發(fā)送控制信息給變頻器來控制電機的起止、反轉(zhuǎn)、寸動和頻率等。

⑶運行控制編程

發(fā)送控制信號：

主要代碼（以正轉(zhuǎn)運行為例）

if（nid==idc_radio1）

｛

str0=":010620000012" ;

b="0x01"+0x06+0x20+0x00+0x00+0x12;

if（b>0xff）

b="b"&0x0ff;

b="b"︿c; //求校驗 b="b"+1;

str1.format（"%02x",b）;

｝

str3=str0+str1+"\r\n";

mycomm.setoutput（colevariant（str3））;

接收返回信息：

通過接收返回信息來監(jiān)測變頻器的狀態(tài)，包括輸出頻率、輸出電流、運轉(zhuǎn)命令、變頻器狀態(tài)以及異常代碼等。

為提高程序效率，通常接收數(shù)據(jù)的操作都在oncomm事件中進行的，主要代碼：

………… variant input1; //定義variant類型變量

char rxdata[2048]; //定義存放二進制數(shù)據(jù)的數(shù)組

long len1,k;

colesafearray safearray1; //定義colesafearray類的實例

cstring strdis;

switch（mycomm.getcommevent（））

｛

case 2: input1=mycomm.getinput（）; //收到 rthreshold 個字符

safearray1=input1; //將varaiant變量賦值給colesafearray類的實例

len1=safearray1.getonedimsize（）; //使用colesafearray類的成員函數(shù)獲取數(shù)據(jù)長度

for（k=0;k safearray1.getelement（&k,rxdata+k）;

for（k=0;k ｛ strdis+=rxdata[k];

｝

………… //處理接收的信息

6、小結(jié)

本文介紹了通過vc++ 6.0的mscomm控件，遵照mobus協(xié)議中的ascⅱ模式實現(xiàn)了在windows環(huán)境下的計算機對變頻器的參數(shù)傳遞，運行及頻率控制以及實時監(jiān)控。本人通過對整個控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，實現(xiàn)了變頻器的計算機控制，經(jīng)試驗表明系統(tǒng)的頻率控制比使用外部avi輸入更加精確，并且該系統(tǒng)具有簡單、可靠、實用的優(yōu)點。