西门子MMV变频器的远程控制及通信

    1．硬件接口    MMV变频器采用半双工通信方式，所以微处理器的串行通信接口选用半双工的电平转换芯片(TTL→RS-485)，系统采用的是MAXIM公司的MAX-485。在通信可靠的前提下，通信速率越高实时性越好，但对微处理器系统的要求也越高。图6-19为通信接口电路原理图。    2．通信协议    MMV变频器采用的是SiemensUSS通信协议，它是西门子公司所有传动产品的通用通信协议。USS总线上的每个传动装置都有一个从站号，通过串行接口的USS总线最多可接30台变频器。
    图6-19    通信接口电路原理图    (1)通信执行过程    在微处理器与变频器通信的过程中，始终由微处理器给变频器发送报文，变频器接收报文并发送反馈报文，但不能主动向微处理器发送报文。根据微处理器对变频器的两种操作，有两种通信过程。    ①写操作。写操作是微处理器向变频器写入数据，控制变频器的运行。其过程如下：    微处理器发报文→变频器接收报文→变频器发送反馈报文→微处理器接收报文。    ②读操作。读操作是微处理器从变频器中读出数据，监视变频器的状态。其过程如下：    微处理器发报文（要查询的变频器的运行参数）→变频器发送报文（微处理器要查询的相关参数）→微处理器接收报文。    微处理器发报文中为所要查询的变频器的运行参数有变频器的运行频率、旋转方向、电机转速、故障状态、电机电流值等。    (2)报文格式    MMV通信的所有数据报文都由14个字节组成，用十六进制数表示。每个数据报文都是标准的异步报文格式，包括1个起始位、8个数据位、1个偶校验位和1个停止位。微处理器到变频器的报文格式为：
    其中：STX为报文的首字节，单字节，值为02H; LGE为报文长度，单字节，值为OCH;ADR为变频器地址，单字节；PKE用来控制变频器的参数设定，双字节；IND在MMV中不用，双字节，设为0；VAL为PKE中参数所设定的值，双字节；STW为变频器的控制字，用来控制变频器的运行，双字节；HSW用来设定变频器的运行频率，通过系统参数P095设置，可以用值4000H代表100%，亦可代表实际频率值，双字节；BBC为报文校验值，由前面所有字节的异或构成，单字节。    STW控制字的结构如图6-20所示，其中bit13、bit14、bit15未被使用，设为0。
    图6-20    STW控制字的结构图    变频器到微处理器的报文格式为：
    其中：ZSW为变频器的当前状态，双字节：HIW为变频器的输出频率，双字节；其余同微处理器到变频器的报文格式中的定义。    ZSW为变频器状态字，其结构如图6-21所示。其中bit8未被使用，总返回1；bit13、bit14、bit15未被使用，总返回0。微处理器在发送报文后，若超过时间（1.5×11×14/传输速率）未收到应答报文，说明变频器未收到报文，应再次发送该报文。    3．通信程序设计    微处理器与变频器通信时，微处理器始终处于主动地位。软件要实现两个功能，设置变频器的运行参数和读取变频器的运行状态参数。功能模块有：通信初始化、变频器故障复位、变频器关断、减速停车、立即停车、快速制动停车、按设定频率和方向运行等。    程序主要由发送报文和接收报文子程序组成，报文初始化后，每个功能模块只是改变相应的报文参数，调用发送报文子程序SendMessage实现相应功能。变频器参数读取为先发送参数查询程序SPWMQuery (intPEKl; intPEK2)，等待10ms后查询接收变频器发送来的报文。图6-22为变频器的通信流程图。
    图6-21    ZSW变频器状态字的结构图
    图6-22    变频器通信流程图