变频器与上位机RS485通讯协议介绍剖析.doc

变频器与上位机的通讯：浅述RS485通讯协议 引言:当上位机与变频器构成控制系统时，上位机和变频器可以通过特定的通讯协议实现数据交换，这样上位机就可以随时控制每一台变频器的工作状况，并及时做出响应。本文介绍一下一种常用的上位机和变频器通讯协议 RS485通讯协议 概述 本文专门介绍一种变频器的RS485通讯接口，用户可通过PC/PLC实现集中监控（设定变频器参数和读取、控制变频器的工作状态），以适应特定的使用要求。 1.1协议内容 该串行通讯协议定义了串行通讯中传输的信息内容及使用格式。其中包括：主机轮询（或广播）格式：主机的编码方法，内容包括：要求动作的功能代码，传输数据和错误校验等。从机的响应也是采用相同的结构，内容包括：动作确认，返回数据和错误校验等。如果从机在接收信息时发生错误，或不能完成主机要求的动作，它将组织一个故障信息作为响应反馈给主机。 1.2应用方式： （1）变频器接入具备RS485总线的“单主多从”PC/PLC控制网。 （2）变频器接入具备RS485/RS232（转换接口）的“点对点”方式的PC/PLC监控后台。 总线结构及协议说明 2.1总线结构 （1）接口方式 RS485（RS232可选，但需自备电平转换附件） (2) 传输方式 异步串行、半双工传输方式。在同一时刻主机和从机只能有一个发送数据，而另一个只能接收数据。数据在串行异步通讯过程中，是以报文的形式，一帧一帧发送。 （3）拓扑方式 单主站系统，最多32个站，其中一个站为主机、31个站为从机。从机地址设定范围为0~30,31（1FH)为广播通讯地址。网络中的从机地址必须是唯一的。点对点方式实际是作为单主多从拓扑方式的一个应用特例，即只有一个从机的情况。 2.2协议说明 此种变频器的通讯协议是一种串行的主从通讯协议，网络中只有一台设备（主机）能够建立协议（称为“查询/命令”)。其它设备（从机）只能通过提供数据响应主机的查询/命令，或根据主机的命令/查询做出响应的动作。主机在此处指个人计算机（PC）、工控机和可编程控制器（PLC）等，从机指的是变频器。主机既能对某个从机单独访问，又能对所有的从机发布广播消息。对于单独访问的主机查询/命令，从机都要返回一个信息（响应）；对于单独访问的主机查询/命令，从机都要返回一个信息（称为响应）；对于主机发出的广播信息，从机无需反馈响应给主机。 注意：和RS485通讯有关的参数的设定。 2.2.1数据格式 主机有3种数据传输格式可选： （1）1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验。 （2）1位起始位、8位数据位、1位停止位、奇校验。 （3）1位起始位、8位数据位、1位停止位、偶校验。 从机默认：1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验。 2.2.2波特率 主机有6种波特率可选:1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps 从机默认：9600bps 2.2.3通讯方式 （1）采用主机“轮询”，从机“应答”点对点通讯。 （2）利用变频器键盘设置变频器串行接口通讯参数，包括本机地址、波特率、数据格式。 注：主机必须设置与变频器相同的波特率及数据格式。 2.2.4通讯规则 （1）主机设计为三次握手呼叫过程，通讯失败或通讯故障后，主机最多可以对当前的报文重发三次。 （2）数据帧之间要保证有4个字节以上的启动间隔时间，只有具备规定的启动间隔时间的报文被识别时才有效。从机一帧内各字节连续发送，无间隔时间。发送一帧数据所需时间依波特率而定。 5AH 从机地址 编码操作 校验数据 5AH 11字节的传送数据 启动间隔时间 （3）主机的握手时间等待时间和变频器最长响应时间为8字节传输时间，超时则判定通讯失败。 （4）主机对从机（变频器）的轮询可以建立在一个用户定义的轮询表上，其轮询次序用户可根据实际需要自行定义。如果需要某些从机比其它从机的轮询频率高，可使其地址在轮询表多次出现。若轮询表只有一台从机，则即实现的是点对点连接。 例: 0 8 2 0 3 1 5 28 在轮训表内的每一个从站，主站必须定期轮询，轮训周期小于1000ms，包括无应答时，应呼叫三次，既能保证及时发现从站的通讯故障，又能实现“即插即用”的功能。 变频器在一定时间的间隔后（1000ms）若未收到任何报文，则认为发生断线故障，随后自行进入安全运行模式。（安全运行模式须预先进行相应的参数设定）。 2.3报