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變頻器在流量控制中的使用
摘要: 在本文所研究變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)中,采用計算機上的RS-232串口來和變頻器通信,由于計算機上的RS-232接口和變頻器上的RS-485接口在電氣特性上存在著差異。兩種總線間不能直接進行通信,因此采用HY-811轉(zhuǎn)接模塊將兩種不同總線的信號進行轉(zhuǎn)換。
Abstract:
Key words :

  很多液壓系統(tǒng)對流量都有控制要求,常用的流量控制" title="流量控制">流量控制方法是使用流量調(diào)節(jié)閥,變量泵來對系統(tǒng)流量進行控制。隨著變頻器" title="變頻器">變頻器技術的發(fā)展和應用,人們認識到利用變頻器控制電動機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)定量泵的流量也是一種很好的流量控制手段。

  變頻調(diào)速以其優(yōu)良的控制性能和高效的節(jié)能優(yōu)點在工業(yè)領域和民用領域得到了廣泛的應用和發(fā)展。變頻調(diào)速是公認的最為理想,最有發(fā)展前景的調(diào)速方式之一。隨著計算機,可編程控制器以及其他智能控制設備在控制領域的廣泛應用,誕生了大量基于各種總線和通信協(xié)議的通信方式。RS-485" title="RS-485">RS-485就是一種基于RS-485總線的通信協(xié)議,它已經(jīng)被應用在了上位機和變頻器的通信之中。本文采用RS-485通信協(xié)議,通過計算機來自動控制液壓系統(tǒng)的流量。

1、RS-485通信協(xié)議

  為了讓上位機和變頻器之間進行有效的通信,必須約定它們的通信方式。在此,使用基于RS-485總線的RS-485通信協(xié)議。協(xié)議約定如下:采用異步傳輸,一臺主機發(fā)送,可以多臺從機(變頻器)接收,沒有接收到主機的請求,從機不能主動發(fā)送信息。

  糾錯方法:在信息后加checksum,checksum等于所有字節(jié)(HEX)之和的最后一個字節(jié),轉(zhuǎn)換成ASCII碼。

  數(shù)據(jù)包格式:HeaderAKP1P0D3D2D1D0S Delimiter其中數(shù)據(jù)包中各部分意義如下:Header:3ah A,K,P1P0,D3D2D1D0,S分別是單字節(jié)十六進制數(shù),轉(zhuǎn)換為ASCII碼。

  A:從機(變頻器)地址。變頻器的地址范圍為(1-31),A必須存在。地址A=00H時對所有從機生效,且所有從機不回送信息,故A=00H時只能發(fā)運行命令操作等。

  K:數(shù)據(jù)包功能。

  P1P0:參數(shù)序號。參數(shù)標號,倆字節(jié)十六進制數(shù),如P0100轉(zhuǎn)換為十六進制為0064. D3D2D1D0:參數(shù)值。去掉小數(shù)點的參數(shù)值,共四個字節(jié)的十六位進制數(shù),先發(fā)高位,后發(fā)低位。

  S:和校驗字。S是上面所有字節(jié)十六進制之和(A+K+P1P0+D3+D2+D1+D0)取最后一字節(jié)bit7bit0)值,轉(zhuǎn)換為ASCII碼。

  Delimiter:0dh,0ah.

2系統(tǒng)設計

  在本文所研究變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)中,采用計算機上的RS-232串口來和變頻器通信,由于計算機上的RS-232接口和變頻器上的RS-485接口在電氣特性上存在著差異。兩種總線間不能直接進行通信,因此采用HY-811轉(zhuǎn)接模塊將兩種不同總線的信號進行轉(zhuǎn)換。

  在本文中采用計算機為上位機,通過總線控制現(xiàn)場的變頻器,傳感器和執(zhí)行部件。計算機采集來自流量傳感器的數(shù)據(jù),通過比較實際的流量值和期望值之間的誤差,不斷調(diào)整電動機轉(zhuǎn)速,使系統(tǒng)流量的誤差符合要求。

 

  很多液壓系統(tǒng)對流量都有控制要求,常用的流量控制方法是使用流量調(diào)節(jié)閥,變量泵來對系統(tǒng)流量進行控制。隨著變頻器技術的發(fā)展和應用,人們認識到利用變頻器控制電動機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)定量泵的流量也是一種很好的流量控制手段。

  變頻調(diào)速以其優(yōu)良的控制性能和高效的節(jié)能優(yōu)點在工業(yè)領域和民用領域得到了廣泛的應用和發(fā)展。變頻調(diào)速是公認的最為理想,最有發(fā)展前景的調(diào)速方式之一。隨著計算機,可編程控制器以及其他智能控制設備在控制領域的廣泛應用,誕生了大量基于各種總線和通信協(xié)議的通信方式。RS-485就是一種基于RS-485總線的通信協(xié)議,它已經(jīng)被應用在了上位機和變頻器的通信之中。本文采用RS-485通信協(xié)議,通過計算機來自動控制液壓系統(tǒng)的流量。

1、RS-485通信協(xié)議

  為了讓上位機和變頻器之間進行有效的通信,必須約定它們的通信方式。在此,使用基于RS-485總線的RS-485通信協(xié)議。協(xié)議約定如下:采用異步傳輸,一臺主機發(fā)送,可以多臺從機(變頻器)接收,沒有接收到主機的請求,從機不能主動發(fā)送信息。

  糾錯方法:在信息后加checksum,checksum等于所有字節(jié)(HEX)之和的最后一個字節(jié),轉(zhuǎn)換成ASCII碼。

  數(shù)據(jù)包格式:HeaderAKP1P0D3D2D1D0S Delimiter其中數(shù)據(jù)包中各部分意義如下:Header:3ah A,K,P1P0,D3D2D1D0,S分別是單字節(jié)十六進制數(shù),轉(zhuǎn)換為ASCII碼。

  A:從機(變頻器)地址。變頻器的地址范圍為(1-31),A必須存在。地址A=00H時對所有從機生效,且所有從機不回送信息,故A=00H時只能發(fā)運行命令操作等。

  K:數(shù)據(jù)包功能。

  P1P0:參數(shù)序號。參數(shù)標號,倆字節(jié)十六進制數(shù),如P0100轉(zhuǎn)換為十六進制為0064. D3D2D1D0:參數(shù)值。去掉小數(shù)點的參數(shù)值,共四個字節(jié)的十六位進制數(shù),先發(fā)高位,后發(fā)低位。

  S:和校驗字。S是上面所有字節(jié)十六進制之和(A+K+P1P0+D3+D2+D1+D0)取最后一字節(jié)bit7bit0)值,轉(zhuǎn)換為ASCII碼。

  Delimiter:0dh,0ah.

2系統(tǒng)設計

  在本文所研究變頻調(diào)速液壓系統(tǒng)中,采用計算機上的RS-232串口來和變頻器通信,由于計算機上的RS-232接口和變頻器上的RS-485接口在電氣特性上存在著差異。兩種總線間不能直接進行通信,因此采用HY-811轉(zhuǎn)接模塊將兩種不同總線的信號進行轉(zhuǎn)換。

  在本文中采用計算機為上位機,通過總線控制現(xiàn)場的變頻器,傳感器和執(zhí)行部件。計算機采集來自流量傳感器的數(shù)據(jù),通過比較實際的流量值和期望值之間的誤差,不斷調(diào)整電動機轉(zhuǎn)速,使系統(tǒng)流量的誤差符合要求。

 

3上位機與變頻器的通信程序?qū)崿F(xiàn)

  應用VB60中內(nèi)嵌的MSComm控件來對計算機的串口編寫控制程序,建立上位機和變頻器之間的聯(lián)系。MSComm控件是微軟公司的串口通信ActiveX控件,該控件提供了對串口的各種操作,支持多線程。

  MSComm控件通過串行端口傳輸和接收數(shù)據(jù),為應用程序提供串行通信功能。該通信控件可以采用事件驅(qū)動和查詢方式來開發(fā)串口通信程序。

  應用MSComm控件通信前,首先對其相關屬性進行設置:ComrnPort=1使用計算機上的第1串行口來和變頻器通信;Settings:9600,n,8,1設置傳輸波特率為960Obit/s,8位數(shù)據(jù)位,無偶校驗,1位停止位;InpuMtode=1按二進制方式收發(fā)數(shù)據(jù);Inputlen=0每次讀出輸入緩沖區(qū)中全部的數(shù)據(jù);主機向變頻器發(fā)送命令的子程序如下:PublicSubAdj(InverterAsInteger,F(xiàn)unAsString,PAs String,DataAsLong)

  DimAAsInteger DimP0AsString DimP1AsString DimDAsLong DimD3AsString DimD2AsString DimD1AsString DimD0AsString DimSumAsLong DimSAsString A=Hex(Inverter)

  D=Hex(Data)

  P0=Mid(P,3,2)

  P1=Mid(P,0,2)

  D3=Mid(Str(D),0,2)

  D2=Mid(Str(D),3,2)

  D1=Mid(Str(D),5,2)

  D0=Mid(Str(D),7,2)

  Sum=A+Val(Fun)+Val(P0)+Val(P1)+Val(D3)+Val(D2)+Val(D1)+Val(D0)

  S=Right(Str(Hex(Sum)),2)

  IfMSComm1PortOpen=FalseThenMSComm1. PortOpen=True MSComm1Output=“3ah” MSComm1Output=ASCII(Asc(Left(Str(A),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Right(Str(A),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Left(Str(Fun),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Right(Str(Fun),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Left(Str(P0),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Right(Str(P0),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Left(Str(P1),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Right(Str(P1),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Left(Str(D3),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Right(Str(D3),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Left(Str(D2),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Right(Str(D2),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Left(Str(D1),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Right(Str(D1),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Left(Str(D0),1)))

  27 HydraulicsPneumatics&Seals/No42010 MSComm1Output=ASCII(Asc(Right(Str(D0),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Left(Str(S),1)))

  MSComm1Output=ASCII(Asc(Right(Str(S),1)))

  MSComm1Output=“0dh” MSComm1Output=“0ah” EndSub計算機控制系統(tǒng)根據(jù)設定的流量值,給變頻器發(fā)送一個初始的頻率值。液壓系統(tǒng)啟動后,計算機不斷的查詢系統(tǒng)的流量值,根據(jù)實際測量到的流量和設定流量之間的偏差來調(diào)整變頻器的輸出頻率,使系統(tǒng)流量符合要求。

4總結(jié)

  變頻器通過調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速可以控制液壓系統(tǒng)的流量,并且能夠獲得較好的調(diào)節(jié)效果。RS-485協(xié)議是一種基于RS-485總線的通信協(xié)議,它使用方便,功能完善,抗干擾能力強。應用RS-485通信協(xié)議開發(fā)出的變頻調(diào)速系統(tǒng)能夠滿足系統(tǒng)的開發(fā)要求。

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