PC機與變頻器的串行通信
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計算機串行通信是計算機與控制設備（如變頻器）進(jìn)行數據傳送的一種通信方式，也是實(shí)現工業(yè)自動(dòng)控制經(jīng)常用到的通信模式。每一種通信方式都嚴格約定了與其對應的通信協(xié)議。要確保計算機與變頻器之間能正常通信，就必須遵照變頻器通信協(xié)議編寫(xiě)通信程序。本文就帶有rs-485通信接口的日普變頻器作為研究對象，設計了變頻器網(wǎng)絡(luò )監控的方案，實(shí)現了對變頻器各項參數的在線(xiàn)監視和控制。以下就圍繞如何在c++builder編程環(huán)境下，利用api函數編寫(xiě)計算機與日普變頻器（rp3200）之間的串行通信程序進(jìn)行闡述。
串行通信
串行通信在工業(yè)系統控制的范疇中一直占據著(zhù)極其重要的地位，串行端口（rs-232）是計算機上的標準配置，常用于連接調制解調器來(lái)傳輸數據，在計算機的硬件設備管理器中可以看到，定義為com1、com2等。常用的串行通信方式有兩種，分別是rs-232和rs-485，本文以rs-485方式為例進(jìn)行介紹。
使用c++builder api函數編寫(xiě)通信程序
c++builder本身不提供單獨的串行通信組件，這不是說(shuō)它不能使用這項功能，而是必須使用一些windowsapi函數來(lái)達到這個(gè)目的。windowsapi是由操作系統提供的函數，這些函數可以為程序設計人員提供相當多的執行功能，就連操作系統本身也是由這些api函數所組成，由于已經(jīng)將win32api均聲明進(jìn)去了，因此在中使用api時(shí)只要直接使用即可。使用時(shí)必須以api函數的定義使用，才可以得到正確的結果，尤其參數的定義更是重要，使用時(shí)必須注意和定義相符，否則執行結果將會(huì )出錯，以下就先說(shuō)明這些必備的函數。
c++builder中與串行通信相關(guān)的api函數
c++builder本身并不提供單獨的串行通信組件，而是使用一些windowsapi的函數來(lái)達到此目的。這些函數是由操作系統所提供，可以為程序設計人員提供相當多的執行功能。api中與串行通信相關(guān)的函數約有20個(gè)，以下對經(jīng)常使用的函數作以討論。
打開(kāi)串行端口
hcomm=createfile（comno，generic_read|generic_write，
0，null，open_existing，1，0）
函數參數定義如下：
hcomm：createfile（）函數的返回值，程序使用此返回值進(jìn)行相關(guān)的串行端口操作。
comno：定義串行端口號，為com1、com2等。
generic_read|generic_write：對串行端口的讀/寫(xiě)操作。
0：是否共享串行端口，通常不會(huì )將串行端口與其它程序共享，因此設為0，否則為1。
null：函數的返回值hcomm是否可被子程序繼承，此處設為不可繼承。
open_existing：打開(kāi)端口的方式，串行端口是一種設備，必須指定為open_existing方式。
1：使用同步或異步方式傳輸數據，變頻器為異步方式，因此設為1。
0：由于使用串行端口編程，設為0。
得到串行端口狀態(tài)
getcommstate（hcomm，&dcb）
函數參數定義如下：
hcomm：createfile（）函數的返回值。
dcb：串行端口控制塊地址，負責對串行端口參數進(jìn)行設置，具體參數如下：
dcb.baudrate：設置串行端口的波特率，有19200kb/s、9600kb/s、4800kb/s幾種，一般為：9600kb/s。
dcb.bytesize：設置串行端口的數據位數，有5、6、7、8幾種，變頻器數據位數為8。
dcb.parity：設置串行端口的校驗位檢查，有none、even、odd幾種，設為none。
dcb.stopbits：設置串行端口的停止位數，有1、1.5、2幾種，變頻器的停止位數為1。
設置串行端口狀態(tài)
setcommstate （hcomm，&dcb）
函數參數定義與getcommstate（）函數相同。
向串行端口寫(xiě)數據
writefile（hcomm，senddata，bs，&lrc，null）
函數參數定義如下：
hcomm：createfile（）函數的返回值。
senddata：寫(xiě)數據的地址。
bs：寫(xiě)入數據的字節數。
lrc：被寫(xiě)入的數據地址。
null：寫(xiě)入數據的同步檢查，串行端口采用同步通信時(shí)可以設為null。
清除串行端口的錯誤或將串行端口當前的數據狀態(tài)送至輸入緩沖區
clearcommerror（hcomm，&dwerror，&cs）
函數參數定義如下：
hcomm：createfile（）函數的返回值。
dwerror：返回錯誤信息代碼。
cs：指向串行端口狀態(tài)的結構變量。
從串行端口的輸入緩沖區讀出數據
readfile（hcomm，inbuff，cs.cbinque，&nbytesread，null）;函數參數定義如下：
hcomm：createfile（）函數的返回值。
inbuff：指向用來(lái)存儲數據的地址。
cs.cbinque：讀取數據的字節數。
nbytesread：總的讀取字節數。
null：如果不進(jìn)行后臺工作，串行端口設為null。
關(guān)閉串行端口
closehandle（hcomm）
函數參數定義如下：
hcomm：createfile（）函數的返回值。
變頻器的監控系統設計
硬件連接框圖
本文設計的監控系統采用平衡發(fā)送和差分接收方式實(shí)現通信。由于傳輸線(xiàn)通常使用雙絞線(xiàn)，又是差分傳輸，所以有極強的抗共模干擾的能力。rs-485最大的通信距離可達1219m，rs-485最大傳輸速率為10mb/s。rs-485采用半雙工工作方式，支持多點(diǎn)數據通信?？偩€(xiàn)網(wǎng)絡(luò )拓撲一般采用終端匹配的總線(xiàn)型結構。
rs-485總線(xiàn)一般最大支持32個(gè)節點(diǎn)。
本設計采用帶有rs-485接口的日普變頻器（rp3200）控制電機運轉，上位計算機和變頻器進(jìn)行通訊，計算機通過(guò)讀寫(xiě)變頻器的參數來(lái)監控變頻器的運行狀態(tài)。上位機為主控計算機，下位機為被控變頻器（最多為31個(gè)）。主控和被控之間的串行控制信號始終是主控啟動(dòng)傳送，被控對此作出響應。某一個(gè)時(shí)刻，主控和一個(gè)被控進(jìn)行信號傳送，所以要預先給每個(gè)被控分配地址號，并由主控指定地址執行發(fā)送。被控接收到主控來(lái)的信號后執行其功能，并返回應答給主控。由于計算機本身支持rs-232串行通信方式，所以需要用rs-232與rs-485轉換器將計算機與變頻器連接起來(lái)。上位機與變頻器控制組網(wǎng)結構如圖1所示。
此變頻器控制命令和方式有三種：數字面板控制、端子控制和rs-485通訊控制，變頻器的默認出廠(chǎng)設置為變頻器控制面板控制，這不符合我們與pc
機通訊的要求，為了能使變頻器與 pc機之間通訊，我們對變頻器作如下設置：
操作方式選擇
在數字面板中選擇參數設定，將運行方式按表1設置為rs-485運行方式。
通信參數設定
通信地址設定：定義設備地址 1 – 31，在線(xiàn)不允許兩個(gè)設備占用一個(gè)地址
傳送中斷檢測時(shí)間：設定 范圍為：0-60sec
通信規格設定：
接口：rs-485 同步方式：異步
傳輸參數：
波特率：可從 1200，2400，4800，9600，19200 等中選擇
停止位：固定為 1位
變頻器通信命令介紹
通信數字元格式
數字元格式如圖2所示。
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