变频器结合工控机的通讯，监视输出和参数设定将不是难题
品慧电子讯齿轮箱在风力发电机中是关键元器件，齿轮箱的性能决定轴承性能的好坏。用户要求齿轮箱轴承在出厂前进行模拟测试。从寿命、载荷性能、和不同转速的角度来进行测试。变频器驱动变频电机，才能够实现对齿轮箱轴承转速的控制。设定变频器运行频率从三方面着手：一是通过变频器的通讯口，频率参数设定需要通过指令来完成。二是通过面板手工调节，这种方式对频率频繁变化不能运用自如，已经被逐渐取代。三是通过变频器的外部接口，频率设定要通过外接模拟信号来控制。这种方式存在频率设定不准确的问题。文中介绍了一种在labview软件的平台上，利用串口实现工控机结合变频器的通讯，从而有效的对输出电流进行监视，对频率参数进行设定。1、通讯格式说明在本系统中，工控机与变频器通讯，工控机一侧不仅要设置相应的通讯参数，如通讯地址，波特率，数据位，停止位，变频器一侧也有一些参数需要设置。两者之间的通讯参数设置应一致。2、变频器的参数设置
表1：台达变频器的参数设置:
参数设置完以后，变频器需要重新上电，新的参数才会被应用。
3、通讯系统总体设计
本系统所采用的通讯方式是利用美国ni公司的工控机与台达vfd-b系列变频器的rs-485串口通讯。工控机的控制器为nipxi-8106，自带1个rs-232通讯串口。由于系统还需要与仪表和plc通讯，而且变频器、仪表和plc三者之间的通讯协议不同，工控机另配有1块串行通讯模块nipxi-8431(含有两个rs-485串口)。使用工控机rs-232串口和台达变频器的rs-485串口通讯，中间需加rs-232/rs-485转换器，如图1所示。如果使用串行通讯模块nipxi-8431的rs-485串口，须用db-9连接器连接工控机的rs-485串口与变频器的rs-485串口，如图2所示。
4、系统硬件接口台达vfd-b系列变频器的通讯口引脚定义、db-9连接器引脚定义、rs-232/rs-485转换器的接线端子排列见表2。
表2：接线端子排列
台达vfd-b系列变频器通讯口使用的是水晶头，只需压两根线，为了减少干扰，通讯线最好使用双绞屏蔽线。使用工控机的rs-485通讯口时，须把db-9的4脚与8脚短接，然后连接变频器的4：sg+，把db-9的5脚与9脚短接，然后连接变频器的3：sg-，见图3。使用工控机的rs-232通讯口时，接线方法是把rs-232/rs-485转换器的d+/a连变频器的4：sg+，d-/b连变频器的3：sg-，见图4。
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5、通讯系统软件设计
labview语言是美国ni公司为适应计算机和软件技术的发展、加快仪器的开发和完善其功能而推出的。它使用图形化编程语言编程，执行程序的顺序是由数据流决定的，而不是传统文本语言的按命令行顺序连续执行。labview语言具有界面友好、易学易懂、开发周期短等优点，广泛应用于仪器控制、数据采集、数据分析和数据显示等领域。在labview中进行串口通讯主要利用visa函数。 包括visa configure serial port 、visa write、 visa read 、 visa close等 vi。 利用串口发送数据，读取数据的程序如下：
第一步：初始化端口，设定端口号、波特率、数据位、停止位、奇偶校验等。第二步：利用visa write.vi 发送数据。第三步：如需从串口读取数据，可利用visa read.vi 读取数据。第四步：如串口不再使用，可利用visa close .vi关闭串口。在labview 2009基本串行写入和读取程序框图如图5。
6、工控机与变频器通讯协议台达vfd-b系列变频器使用modbus networks 通讯协议。而 modbus可使用ascⅱ或 rtu两种资料编码。ascⅱ编码是将所要传送的资料先转换成相对的ascⅱ码后再传送，而rtu则是把资料直接传送，不再经过转换。下面以ascⅱ模式为例，说明工控机和变频器的主要通信协议如下。通讯功能码有：
03h：读出寄存器内容06h：写入一笔资料至寄存器08h：回路侦测10h：写入多笔资料至寄存器由于台达变频器运行频率的单位是0.01hz，当需要的运行频率是20hz时，应写入数值2000，转换为十六进制是7d0h。频率命令写到内部设定参数2001h寄存器。例如：对通讯地址01h，写入2000(7d0h)至变频器内部设定参数2001h寄存器，格式见表3。
在测试现场需要时刻观察变频器的输出电流，判断试验机有无异常状况。监视变频器内部参数2104h寄存器可观察变频器的输出电流。例如：对通讯地址01h，读出2104h寄存器的资料内容，格式见表4。
ascⅱ模式的检查码由通讯地址开始到数据内容结束加起来的值，然后取2的补码。以表3询问讯息为例检查码为：01h+06h+20h+01h+07h+d0h=ffh，然后取2的补码=01h。结语：本文中标新立异的地方在于利用labview软件平台使工控机结合变频器实现通讯，利用串口对变频器进行直观的控制，更加有利于对变频器的的监视，以及对变频器的参数进行设定，实现远程控制。相关阅读：高压提升机变频器在煤矿副井上的应用
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