变频调速系统的网络通信方式

    (1)变频器的并行通信与串行通信    并行数据通信是以字节或字为单位的数据传输方式，需要8根或16根数据线、1根公共线和若干数据通信联络用的控制线。并行通信的传输速度快，但是传输线的根数多，成本高，一般用于近距离数据的传送，如打印机与计算机之间的数据传送。    串行数据通信是以二进制的位(bit)为单位的数据传输方式，每次只传送一位。除了地线外，在一个数据传输方向上只需要一根数据线，这根线既作为数据线又作为通信联络控制线．数据和联络信号在这根线上按位进行传输。串行通信需要的信号线少，最少的只需要两三根线，但是数据传送的效率较低，适用于距离较远、传输速率要求不高的场合。计算机和交频器都备有通用的串行通信接口，工业控制中一般使用串行通信方式。    在变频器及其网络中并行通信一般发生在变频器的内部，它指的是多处理器变频器中多台处理器之间的通信，以及变频器中CPU单元与智能模板CPU之间的通信。在多处理器变频器中，多台处理器之间的通信是在协处理器的控制与管理下，通过共享存储区实现的；CPU单元与智能模板CPU之间的通信则是经过背板总线（公用总线）通过双口RAM实现的。    串行通信传输速率的单位是比特每秒，其符号为bit/s。常用的标准传输速率为300bit/s、600bit/s、1200bit/s、2400bit/s、4800bit/s、9600bit/s和19200bit/s等。不同的串行通信网络的传输速率差别极大，有的只有数百比特每秒，高速串行通信网络的传输速率可达100Mbit/s。    在串行通信中，通信的速率与时钟脉冲有关，接收方和发送方的传送速率应相同，但是实际的发送速率与接收速率之间总是有一些微小的差别。如果不采取一定的措施，在传送大量的信息时，将会因积累误差造成错位，使接收方收到错误的信息。为了解决这一问题，需要使发送过程和接收过程同步。按同步方式的不同，可将串行通信分为异步通信和同步通信。    (2)变频器的异步通信与同步通信    异步通信的信息格式如图6-2所示，发送的数据字符由1个起始位、5～8个数据位、1个奇偶校验位（可以没有）和若干停止位（1位、1位半或2位）组成。在通信开始之前，通信的双方需要对所采用的信息格式和数据的传输速率作相同的约定。接收方检测到停止位和起始位之间的下降沿后，将它作为接收的起始点，在每一位的中点接收信息。由于一个字符包含的位数不多，即使发送方和接收方的收发频率略有不同，也不会因两台设备之间的时钟周期的误差积累而导致错误，异步通信传送附加的非有效信息较多，它的传输效率较低，一般用于低速通信。变频器一般采用异步通信方式。
    图6-2    异步通信的信息格式    同步通信以字节为单元（1个字节由8位二进制数组成），每次传送1～2个同步字符、若干个数据字节和校验字符。同步字符起联络作用，用它来通知接收方开始接收数据。在同步通信中，发送方和接收方要保持完全的同步，这意味着发送方和接收方应使用同一时钟脉冲。在近距离通信时，可以在传输线中设置一根时钟信号线，可通过调制解调方式在数据流中提取同步信号，使接收方得到与发送方完全相同的接收时钟信号。    由于同步通信方式不需要在每个数据字符中加起始位、停止位和奇偶位，只需要在数据块（往往很长）之前加一两个同步字符，所以传输效率高，但是对硬件的要求较高，一般用于高速通信。    (3)变频器的单工通信与双工通信    单工通信方式只能沿单一方向发送和接收数据。双工通信方式的信息可沿两个方向传送，每一个站点既可以发送数据也可以接收数据。双工通信方式又分为全双工和半双工两种方式。    ①全双工方式。数据的发送和接收分别使用两根或两组不同的数据线，通信的双方都能在同一时刻接收和发送信息，这种传送方式称为全双工方式，如图6-3所示。    ②半双工方式。用同一根线或同一组线接收和发送数据，通信的双方在同一时刻只能发送数据或接收数据，这种传送方式称为半双工方式，如图6-4所示。
    图6-3    全双工方式
    图6-4    半双工方式