北京力控元通科技有限公司

图1     控制网络图

    2  系统要求

    实现对控制网络中的各个位置的电机正、反转，起、停机，加、减速，及故障报警、历史趋势、数据共享等，实现报表的自动生成以及生产的高效管理。使生产过程操作简单、降低控制、维护成本。

    3  通讯协议

    上位机作主机监控变频器的运行，变频器作从机，采用rs-485半双工方式。

    通讯设置由变频器和上位机设置为相同即可。其中传送速度设置可从1200bps至19200bps;数据长度可为7位或8位;奇偶检验可设为无校验、奇校验、偶校验;停止位可为1位或2位;无应答时间可设为1s至60s;间隔时间可设为0s～1.00s ;通讯错误有检验和错误、奇偶校验错误、格式错误、超时错误、命令错误、链接优先错误、功能代码错误、数据错误等。

    每台变频器都被赋予唯一的站地址，且处于等待上微机来选择（要求写入）或查询（要求读出）状态。变频器在收到与自身站地址相同的上位机要求帧后，判断为正常收信后对要求帧进行处理，然后返回肯定回答帧（若为查询帧则数据和应答一起返回）;否则返回否定回答帧。

    通讯协议实现如下功能:读出变频器所有参数设置，及所控电机的基本参数;可启动、停机、加减速、复位等;可对当前运行状态进行监视，包括电机输出频率、设定频率、输出电流、输出电压、转矩电流、转矩计算值、运行命令等。通讯协议包括两类帧格式:标准帧和选用帧两类，每一类都包括选择帧和查询帧两种，每种帧都包括要求帧和应答帧。构成帧的所有字符都用ascii码表示。标准帧适用于所有通讯功能，选用帧仅限于输入变频器命令和高速通信时监控用。
其中标准帧格式如 （上位机    变频器）:

图2     主机侧执行查询时流程图

    4  组态设计

    （1） 画面设计

    图3为主操作画面,包括31台变频器的状态监视，可查看任何一台变频器的运行状态并可设置其参数;可对上位机进行通讯方式及其它设置。图4为1#变频器的监控组态界面;其中包括主要数据:电流、电压、频率的列表显示、动画显示及实时曲线显示;便于从直观上了解电机的运行状态。一旦出现报警情况则立即进入报警状态，并根据报警内容作出相应处理（如紧急停机等）。可实现电机的正反转、加减速、停机等控制，还可以获得一些历史数据（表、曲线、图）、故障报警等。极大的方便了生产操作人员对一线现场的监督、控制、管理。实践证明本系统的实时性很好，能很好的反映实际数据的变化。

图3     主监控组态界面

图4     1#变频器的监控组态界面

    5  结束语 

    本设计的变频器网络监控组态软件能大幅度节约有多台变频器的使用场所如工厂、车间等对电机的管理和监督控制的成本，包括人力成本和资源成本。随着变频器越来越广泛的使用，组态软件发展的日趋成熟，本设计的变频器网络监控组态软件将会有广阔的市场前景和发展空间。