3、通訊系統總體設計
 

本系統所采用的通訊方式是利用美國ni公司的工控機與臺達vfd-b系列變頻器的rs-485串口通訊。工控機的控制器為nipxi-8106，自帶1個rs-232通訊串口。由于系統還需要與儀表和plc通訊，而且變頻器、儀表和plc三者之間的通訊協議不同，工控機另配有1塊串行通訊模塊nipxi-8431(含有兩個rs-485串口)。使用工控機rs-232串口和臺達變頻器的rs-485串口通訊，中間需加rs-232/rs-485轉換器，如圖1所示。如果使用串行通訊模塊nipxi-8431的rs-485串口，須用db-9連接器連接工控機的rs-485串口與變頻器的rs-485串口，如圖2所示。

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5、通訊系統軟件設計
 

labview語言是美國ni公司為適應計算機和軟件技術的發展、加快儀器的開發和完善其功能而推出的。它使用圖形化編程語言編程，執行程序的順序是由數據流決定的，而不是傳統文本語言的按命令行順序連續執行。labview語言具有界面友好、易學易懂、開發周期短等優點，廣泛應用于儀器控制、數據采集、數據分析和數據顯示等領域。

在labview中進行串口通訊主要利用visa函數。 包括visa configure serial port 、visa write、 visa read 、 visa close等 vi。 利用串口發送數據，讀取數據的程序如下：

第一步：初始化端口，設定端口號、波特率、數據位、停止位、奇偶校驗等。

第二步：利用visa write.vi 發送數據。

第三步：如需從串口讀取數據，可利用visa read.vi 讀取數據。

第四步：如串口不再使用，可利用visa close .vi關閉串口。

在labview 2009基本串行寫入和讀取程序框圖如圖5。
 

 

臺達vfd-b系列變頻器使用modbus networks 通訊協議。而 modbus可使用ascⅱ或 rtu兩種資料編碼。ascⅱ編碼是將所要傳送的資料先轉換成相對的ascⅱ碼后再傳送，而rtu則是把資料直接傳送，不再經過轉換。下面以ascⅱ模式為例，說明工控機和變頻器的主要通信協議如下。

通訊功能碼有：
 

03h：讀出寄存器內容

06h：寫入一筆資料至寄存器

08h：回路偵測

10h：寫入多筆資料至寄存器

由于臺達變頻器運行頻率的單位是0.01hz，當需要的運行頻率是20

hz時，應寫入數值2000，轉換為十六進制是7d0h。頻率命令寫到內部設定參數2001h寄存器。

例如：對通訊地址01h，寫入2000(7d0h)至變頻器內部設定參數2001h寄存器，格式見表3。

 

結語：本文中標新立異的地方在于利用labview軟件平臺使工控機結合變頻器實現通訊，利用串口對變頻器進行直觀的控制，更加有利于對變頻器的的監視，以及對變頻器的參數進行設定，實現遠程控制。