基于EV3000的变频调速监控系统设计
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本文从计算机对变频器进行监测和控制的角度，以目前应用较多的艾默生变频器为控制对象，介绍变频器的计算机监控系统的硬件构成、软件设计、以及通讯原理和通讯命令。该系统已在实际项目中经现场测试验证。
1 监控系统硬件结构
监控系统硬件总体结构设计中，上位机作为主控单元，为了使计算机与变频器之间能够通信，应在两者之间安装一个转换接口，这样计算机通过RS232／RS485转换接口连接到EV3000变频器，通过变频器驱动控制变频电机，变频电机驱动转台旋转。编码器把电机转动信息反馈至变频器，从而实现上位机发送通信命令控制变频器，变频器响应命令驱动电机使转台动作，编码器把反馈信息回传给变频器，完成控制流程。监控系统的硬件结构如图1所示。
根据实际工作环境，该系统中上位PC机选择研华工控机，采用EV3000变频器作为监控系统核心控制器件，使用变频器可加强系统的保护功能，实现过压、过流、欠压、断路及短路等保护功能；实现了无级调速，调速范围宽，特性曲线好，控制精度高，节能效果好；变频电机采用嘉兴巨能电机厂生产的YVP系列变频调速三相异步电动机，该电动机调速范围宽、振动小、噪声低、能与各种SPWM变频装置相配套。构成交流变频无级调速系统。
2 监控系统通信方式
为了实现PC机与变频器之间的通讯，首先要了解它们之间的通信协议。计算机与变频器之间采用十六进制数，数据在计算机与变频器之间自动使用ASCII码传输。PC机后台为主机，变频器为从机。采用主机“轮询”，从机“应答”的通信方式。
数据帧结构为：帧头、用户数据、帧尾。帧头：包括起始字节、从机地址；帧尾：校验数据(异或校验)；用户数据：包括参数数据和过程数据；参数数据：包括功能码操作命令，响应、功能码号、功能码设定／实际值，在短帧中没有参数数据；过程数据：包括主机控制命令／从机状态响应、主机运行主设定／从机运行实际值。
EV3000可以通过长短帧进行通信。短帧用于独立传送自动控制系统所需的控制字和状态字；长帧既包括控制字和状态字又含有涉及操作控制、观测、维护以及诊断等的内容(所具有的内容受变频器自身功能的限制)。本文以长帧为例进行说明。从计算机(控制器)到变频器的通信发送帧格式如图2所示。从变频器到计算机(控制器)的通信接收帧格式如图3所示。
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