力控在电机监控系统中的应用

　　1引言

　　随着工业自动化、计算机网络、DSP技术的发展，变频器作为交流调速的重要手段在工业生产中获得越来越广泛的应用。当今世界能源紧张成为全球性问题，节能更显重要，而变频器的应用对电力、石油、化工、冶金、水资源等工业中的风机、水泵、压缩机等，取代传统挡风板、节流阀，可根据负荷大小适时控制风量和流量，显著提高节能效果。另外，还可以改善和适应运行环境，平滑加减速、提高加工工艺等功能。变频器网络的控制功能是将多台变频器通过串口与上位机相连，上位机实时对多台变频器操作、监控、及故障报警，并能嵌入PROFIBUS等现场总线，提高了控制的灵活性。

　　三维力控PCAuto31组态软件是国内最早用于INTERNET的软件，是基于B/S应用的组态软件，也是国内应用案例最多、规模最大的基于PC的采用"软PLC"控制的、HMI/SCADA的组态软件[1]。

　　本文介绍的变频器网络: 每台变频器可驱动1~2台电机;经RS-485进行网络控制，采用菊花链方式最多可连接31台变频器，通讯距离最长可达1.2KM。图1是上位机与多台变频器通过RS-485组成的控制网络。上微机利用pCAUTO31强大的实时数据库功能加以实现监控电机的实时运行状态。

　　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至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。