纺织印染行业基于USS协议的多电机同步调速系统的设计与实现（下）
日期：2008-11-25 23:12:01 来源：中国自动化网
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4 系统的软件实现
系统的软件设计主要包括:变频器功能参数的设定，变频器控制信息的发送和运行状态的动态显示，转速和织物伸长率的设定及处理。
4.1 交流调速器的功能参数设定
在工程实际中，利用PMU控制面板对变频器的串口进行配置，6SE70型变频器有SCom1和SCom2两个串口，工程实际中用SCom1。变频器串口的配置如附表。
经过上述设置，变频器应答报文内容如图4所示。报文的总长度是20字节，PZD域５字，PKW域3字。
4.2 变频器运行状态的监控和数据处理的软件设计
本项目中利用贝加莱2005系列PCC来实现变频器的监控和数据处理。贝加莱2005系列PCC除了支持标准的通信协议（如485，CAN等）之外，还向用户提供了用于与第三方产品通信的协议开发工具——帧驱动器，用户只需要了解第三方产品的通信协议细节（包括信息帧格式的组成等），并用帧驱动器写出与第三方产品通信协议一样的通信规则，就可方便地实现PCC与第三方产品之间的通信。帧驱动器存放在应用程序ROM中，它完全控制了通信的硬件部分，而不改变帧的形式。通常数据通信，对数据进行读写操作时，用户必须对端口的细节了解得很清楚，才能通过编程实现对接口各管脚进行的操作。而帧驱动器将这些操作集中起来，用户不必知道接口的细节（只须知道接口地址），就可以通过帧驱动器命令直接传输读写数据。其提供的函数如下:
FRM_xopen：初始化接口，为帧驱动器分配缓存，安装相关的中断处理程序。
FRM_read：读数据并将其放在读缓存区。
FRM_rbuf：释放读缓存区。
FRM_gbuf：申请写缓存区。
FRM_writ：将数据写入写缓存区。
FRM_robot：释放写缓存区。
FRM_close：接口通信结束。
FRM_ctrl：接口控制。
（1）串口初始化
串口使用前必须初始化，设置串口操作所需要的参数。程序初始化时，需使用FRM_xopen(enable,adr(device),adr(mode),adr(config),status,ident)函数。其中，enable:使能端，为1时，函数才能执行;device:定义接口设备的字符串地址;mode是用来定义接口参数的字符串地址，其字符串格式为:
“[〈TYPE〉>，[〈BAUD〉>，[〈PARITY〉>，[〈DATA BITS〉>，[〈STOP BITS〉>，[〈OPTION〉>”，TYPE为通信接口的类型，要与实际硬件相符;BAUD为波特率;PARITY为校验类型;DATA BITS为数据位的个数;STOP BITS为停止位的个数;OPTION为可定义硬件握手。Config为接口配置结构的地址;status为数据传输状态标志，0表示没有错误;ident为帧驱动识别号，供所有其它的函数使用，注意该函数对每个接口只能执行一次，应在任务的初始化中调用。
串口初始化程序必须放在程序的初始化部分，即仅在首次扫描时运行初始化程序。本次课题串口初始化程序如下:
strcpy(ADR(string_device)，"SL2.SS1.IF2");表示模块地址2号槽的子模块上的第2个接口
strcpy(ADR(string_mode)，"RS485,38400,e,8,1");RS-485接口,波特率为38400b/s,1个偶校验位,8个数据位,1个停止位config_struct.idle=4;最大的空闲时间，单位:一个字符的传送时间
config_struct.tx_cnt=1；发送缓冲区的数目
config_struct.rx_cnt=1；接收缓冲区的数目
config_struct.tx_len=20；发送缓冲区的最大长度
config_struct.rx_len=20；接收缓冲区的最大长度
config_struct.argc=0；argc/argv:两个相匹配参数是为定义扩展参数而设置的config_struct.argv=0;初始化接口
FRM_xopen_01.enable=1
FRM_xopen_01.device=ADR(string_device)
FRM_xopen_01.mode=ADR(string_mode)
FRM_xopen_01.config=ADR(config_struct)
FRM_xopen_01 FUB FRM_xopen（）；打开接口
status_open=FRM_xopen_01.status；获取状态
frm_ident=FRM_xopen_01.ident；获取帧驱动器识别号
（2）变频器控制字的发送程序设计
为PCC编写的控制字发送程序,共有三步，其程序流程图如图5所示。
第一步,向帧驱动器申请缓冲区,用FRM_gbuf函数;
第二步,将要发送的数据写入发送缓冲区。只需将数据依次拷贝到第一步所申请的缓冲区中，用系统库中的函数STRCPY()或MEMCPY()函数;
第三步,命令驱动器传输数据。调用帧驱动器库函数FRM_writ，由帧驱动器（实际上是硬件）完成写操作。如果状态返回值不为零（需判断），则用函数FRM_rbuf释放缓存。
部分程序如下:
......
FRM_gbuf_01.enable=1
FRM_gbuf_01.ident=frm_ident
FRM_gbuf_01 FUB FRM_gbuf（）；申请写缓存区
send_buffer=FRM_gbuf_01.buffer；获取发送缓存区地址
send_buffer_length=FRM_gbuf_01.buflng；获取发送缓存区长度
status_gbuf=FRM_gbuf_01.status；获取状态
IF（status_gbuf=0）THEN；判断状态
write_data[0>=2；报文头
write_data[1>=18；报文长度
write_data[2>=3；站地址
write_data[3>=193；十六进制为C1
write_data[4>=178；十六进制为B2(C1B2表示改变参数P434的值)
write_data[5>=0；参数标号为1
write_data[6>=1；
write_data[7>=E；参数值来自触摸屏伸长率
write_data[8>=F；
write_data[9>=149；控制字为95FF
write_data[10>=255；
write_data[11>=a；给定频率来自触摸屏
write_data[12>=b
write_data[13>=c
write_data[14>=d
write_data[15>=0
write_data[16>=0
write_data[17>=0
write_data[18>=0
write_data[19>=write_data[0> XOR write_data[1>XOR write_data[2> XOR write_data[3> XOR write_data[4> XOR write_data[5> XOR write_data[6>XOR write_data[7>XOR write_data[8>XOR write_data[9>XOR write_data[10>XOR write_data[11>XOR write_data[12>XOR write_data[13>XOR write_data[14>XOR write_data[15> XOR write_data[16>XOR write_data[17>XOR write_data[18>
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
系统的软件设计主要包括:变频器功能参数的设定，变频器控制信息的发送和运行状态的动态显示，转速和织物伸长率的设定及处理。
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
4.1 交流调速器的功能参数设定
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
在工程实际中，利用PMU控制面板对变频器的串口进行配置，6SE70型变频器有SCom1和SCom2两个串口，工程实际中用SCom1。变频器串口的配置如附表。
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
经过上述设置，变频器应答报文内容如图4所示。报文的总长度是20字节，PZD域５字，PKW域3字。
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
4.2 变频器运行状态的监控和数据处理的软件设计
WWW_PLCJS※COM－PLC－技.术_网(可※编程控※制器技术门户)
本项目中利用贝加莱2005系列PCC来实现变频器的监控和数据处理。贝加莱2005系列PCC除了支持标准的通信协议（如485，CAN等）之外，还向用户提供了用于与第三方产品通信的协议开发工具——帧驱动器，用户只需要了解第三方产品的通信协议细节（包括信息帧格式的组成等），并用帧驱动器写出与第三方产品通信协议一样的通信规则，就可方便地实现PCC与第三方产品之间的通信。帧驱动器存放在应用程序ROM中，它完全控制了通信的硬件部分，而不改变帧的形式。通常数据通信，对数据进行读写操作时，用户必须对端口的细节了解得很清楚，才能通过编程实现对接口各管脚进行的操作。而帧驱动器将这些操作集中起来，用户不必知道接口的细节（只须知道接口地址），就可以通过帧驱动器命令直接传输读写数据。其提供的函数如下:
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
FRM_xopen：初始化接口，为帧驱动器分配缓存，安装相关的中断处理程序。
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
FRM_read：读数据并将其放在读缓存区。
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
FRM_rbuf：释放读缓存区。
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
FRM_gbuf：申请写缓存区。
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
FRM_writ：将数据写入写缓存区。
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
FRM_robot：释放写缓存区。
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
FRM_close：接口通信结束。
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
FRM_ctrl：接口控制。
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
（1）串口初始化
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
串口使用前必须初始化，设置串口操作所需要的参数。程序初始化时，需使用FRM_xopen(enable,adr(device),adr(mode),adr(config),status,ident)函数。其中，enable:使能端，为1时，函数才能执行;device:定义接口设备的字符串地址;mode是用来定义接口参数的字符串地址，其字符串格式为:
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
“[〈TYPE〉>，[〈BAUD〉>，[〈PARITY〉>，[〈DATA BITS〉>，[〈STOP BITS〉>，[〈OPTION〉>”，TYPE为通信接口的类型，要与实际硬件相符;BAUD为波特率;PARITY为校验类型;DATA BITS为数据位的个数;STOP BITS为停止位的个数;OPTION为可定义硬件握手。Config为接口配置结构的地址;status为数据传输状态标志，0表示没有错误;ident为帧驱动识别号，供所有其它的函数使用，注意该函数对每个接口只能执行一次，应在任务的初始化中调用。
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
串口初始化程序必须放在程序的初始化部分，即仅在首次扫描时运行初始化程序。本次课题串口初始化程序如下:
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
strcpy(ADR(string_device)，"SL2.SS1.IF2");表示模块地址2号槽的子模块上的第2个接口
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
strcpy(ADR(string_mode)，"RS485,38400,e,8,1");RS-485接口,波特率为38400b/s,1个偶校验位,8个数据位,1个停止位config_struct.idle=4;最大的空闲时间，单位:一个字符的传送时间
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
config_struct.tx_cnt=1；发送缓冲区的数目
WWW_PL※CJS_COM－PLC－技.术_网
config_struct.rx_cnt=1；接收缓冲区的数目
WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
config_struct.tx_len=20；发送缓冲区的最大长度
WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
config_struct.rx_len=20；接收缓冲区的最大长度
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
config_struct.argc=0；argc/argv:两个相匹配参数是为定义扩展参数而设置的config_struct.argv=0;初始化接口
WWW_PLCJS@_COM%－PLC－技.术_网
FRM_xopen_01.enable=1
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
FRM_xopen_01.device=ADR(string_device)
——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
FRM_xopen_01.mode=ADR(string_mode)
plcjs.技.术_网
FRM_xopen_01.config=ADR(config_struct)
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
FRM_xopen_01 FUB FRM_xopen（）；打开接口
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
status_open=FRM_xopen_01.status；获取状态
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
frm_ident=FRM_xopen_01.ident；获取帧驱动器识别号
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
（2）变频器控制字的发送程序设计
plcjs.技.术_网
为PCC编写的控制字发送程序,共有三步，其程序流程图如图5所示。
WW.W_PLC※JS_C,OM－PL,C－技.术_网
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
第一步,向帧驱动器申请缓冲区,用FRM_gbuf函数;
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
第二步,将要发送的数据写入发送缓冲区。只需将数据依次拷贝到第一步所申请的缓冲区中，用系统库中的函数STRCPY()或MEMCPY()函数;
WWW_PLCJS※COM－PLC－技×术_网(可编程控※制器技术门户)
第三步,命令驱动器传输数据。调用帧驱动器库函数FRM_writ，由帧驱动器（实际上是硬件）完成写操作。如果状态返回值不为零（需判断），则用函数FRM_rbuf释放缓存。
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
部分程序如下:
WWW_P※LCJS_COM－PLC－)技.术_网
......
P.L.C.技.术.网——可编程控制器技术门户
FRM_gbuf_01.enable=1
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
FRM_gbuf_01.ident=frm_ident
WW.W_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
FRM_gbuf_01 FUB FRM_gbuf（）；申请写缓存区
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
send_buffer=FRM_gbuf_01.buffer；获取发送缓存区地址
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
send_buffer_length=FRM_gbuf_01.buflng；获取发送缓存区长度
WWW_P※LCJS_CO※M－PLC－技－.术_网
status_gbuf=FRM_gbuf_01.status；获取状态
WWW※PLCJS_COM－PL＃C－技.术_网(可编※程控※制器技术门户)
IF（status_gbuf=0）THEN；判断状态
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write_data[0>=2；报文头
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write_data[1>=18；报文长度
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write_data[2>=3；站地址
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
write_data[3>=193；十六进制为C1
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write_data[4>=178；十六进制为B2(C1B2表示改变参数P434的值)
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
write_data[5>=0；参数标号为1
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write_data[6>=1；
WWcW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
write_data[7>=E；参数值来自触摸屏伸长率
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write_data[8>=F；
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write_data[9>=149；控制字为95FF
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write_data[10>=255；
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write_data[11>=a；给定频率来自触摸屏
WWW.PLCJS.COM——可编程控制器技术门户
write_data[12>=b
W1WW_P4LCJS_COM－PLC－技.术_网
write_data[13>=c
WWW_PLC※JS_COM－PmLC－技.术_网
write_data[14>=d
P_L_C_技_术_网——可——编——程——控－制－器－技——术——门——户
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WWW_PLCJ－S_COM－PLC－技.术_网(可－编程控－制器技术－门户)
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WWW_PLCJS_COM－PLC－技.术_网
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plcjs.技.术_网
write_data[18>=0
WWW_PLC※JS_COM－PLC－技.术_网(可编程控※制器技术门户)
write_data[19>=write_data[0> XOR write_data[1>XOR write_data[2> XOR write_data[3> XOR write_data[4> XOR write_data[5> XOR write_data[6>XOR write_data[7>XOR write_data[8>XOR write_data[9>XOR write_data[10>XOR write_data[11>XOR write_data[12>XOR write_data[13>XOR write_data[14>XOR write_data[15> XOR write_data[16>XOR write_data[17>XOR write_data[18>
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