1 前言
可编程计算机控制器(Programmable Computer Controller,简称PCC)是在可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)的基础上逐步演变,发展起来的新一代控制器。它把工控机(简称IPC)的主要特点,即处理能力强大、编程灵活与PLC的主要特点,即运行可靠、使用简便有机地结合起来,在工业控制领域得到了迅猛的发展和广泛的应用。随着计算机网络技术的发展和工厂自动化要求的不断提高,并适应管理信息和控制相结合的需要,对底层控制单元的控制能力和通信能力,特别是对上位机与底层智能控制单元、现场智能控制单元相互之间的通信的要求也越来越高。B&R 的PCC技术在工控领域具有突出的特点和某些优势,并不断推出新产品满足市场的需求,为工控人士提供一个强有力的开发平台,能简单快捷地完成一个复杂的项目。
台达的VFD-A系列变频器在我公司的设备上大量使用,但是它不能与PCC之间通过标准协议通信,只能通过硬连线(I/O)的方法完成,这种方法不能满足控制系统的要求。为此,通过台达变频器的通信协议,调用B&R提供的Frame Drive函数直接读写串口的方法实现了PCC与变频器(VFD-A系列)之间的数据通信。本文详细介绍了PCC(2005系列产品)和台达变频器(VFD-A系列)通信的方法。
2 系统的构成
该驱动程序是与同向双螺杆挤出机配套的电仪控制系统的一部分。同向双螺杆挤出机电仪控制系统以PCC为整个控制系统的核心,IPC为人机界面,变频器和直流调速器为调速单元构成的一套控制系统,该控制系统的控制方式简称为PCC控制模式,PCC模式一般适合中大规模的控制项目。在这种模式中,PCC 负责通信控制、顺序逻辑控制及温度PID调节,IPC负责统计管理、人机接口及打印,变频器和直流调速器负责主电动机的无级调速、启动、停止。整个系统的构成如图1所示。
从图1可看出,PCC模式是由几个相对独立的单元组成的,通信程序又把整个系统组织成一个有机整体,能够实现管控一体化。贝加莱的PCC 提供了多种通信模块,有一种通信模块IF622同时具有三种标准通信接口(RS232、RS422、RS485)。台达变频器的通信接口采用的是RS485标准,直流调速器的通信接口采用的是RS422标准,而一般的IPC串行通信接口采用的是RS232标准。因此,若要实现三者之间的通信必须解决通信接口之间信号的转换问题。主要是电平转换和物理接口的转换。为了解决这个问题,可以在PCC中插入一块IF622即具有三种通信标准的接口,分别连接相对应的设备。这样整个系统的连接就非常简单,降低了系统的造价,并提高了控制系统的可靠性。
图 1 同向双螺杆挤出机控制系统的构成
IF1是标准的RS232作为IPC的编程接口和组态软件的通信口使用。IF2是标准RS485口通过两线的485双绞线与台达变频器连接。IF3是标准的RS422口,通过四线422与直流调速器连接。
3 PCC与变频器的数据通信
PCC与变频器的通信和PCC与直流调速器的通信程序的框图基本一致,而两者之间的根本区别是通信协议的不同。本文以PCC与台达变频器VFD-A系列的通信程序为例。
3.1通信协议
VFD-A系列变频器的通信协议是以十六进制的ASCII码方式进行数据传输的,传输的单位是帧。传输的速率是4800Bit/S,校验方式是奇校验。每帧数据格式如图2所示。
图2 帧数据格式
由图2可知,每帧数据有11个字节, 8字节的数据,2个字节的控制位字符和1个字节的校验位。协议同时规定了变频器可以识别的四种指令,每种指令都有唯一的控制字头标识。指令可以分为两类,写指令和读指令。如表1。
表1 写指令和读指令
指 令 | 指令格式 | 返回指令格式 | 说 明 |
控制指令 | CSAUUMMFFFF | CSBUUMMFFFF | 启动,停止 |
参数设置指令 |
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