1 監(jiān)控系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　監(jiān)控系統(tǒng)硬件總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，上位機(jī)作為主控單元，為了使計(jì)算機(jī)與變頻器之間能夠通信，應(yīng)在兩者之間安裝一個(gè)轉(zhuǎn)換接口，這樣計(jì)算機(jī)通過(guò)RS232/RS485轉(zhuǎn)換接口連接到EV3000變頻器，通過(guò)變頻器驅(qū)動(dòng)控制變頻電機(jī)，變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)。編碼器把電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)信息反饋至變頻器，從而實(shí)現(xiàn)上位機(jī)發(fā)送通信命令控制變頻器，變頻器響應(yīng)命令驅(qū)動(dòng)電機(jī)使轉(zhuǎn)臺(tái)動(dòng)作，編碼器把反饋信息回傳給變頻器，完成控制流程。監(jiān)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　EV3000可以通過(guò)長(zhǎng)短幀進(jìn)行通信。短幀用于獨(dú)立傳送自動(dòng)控制系統(tǒng)所需的控制字和狀態(tài)字;長(zhǎng)幀既包括控制字和狀態(tài)字又含有涉及操作控制、觀測(cè)、維護(hù)以及診斷等的內(nèi)容(所具有的內(nèi)容受變頻器自身功能的限制)。本文以長(zhǎng)幀為例進(jìn)行說(shuō)明。從計(jì)算機(jī)(控制器)到變頻器的通信發(fā)送幀格式如圖2所示。從變頻器到計(jì)算機(jī)(控制器)的通信接收幀格式如圖3所示。

　　EV3000的參數(shù)定標(biāo)說(shuō)明如下：

　　1)頻率的定標(biāo)為1：100。欲使變頻器以50 Hz運(yùn)轉(zhuǎn)，則主設(shè)定應(yīng)為1388H(5 000)。

　　2)時(shí)間的定標(biāo)為1：10。欲使變頻器加速時(shí)間為30 s，則功能碼設(shè)定應(yīng)為012CH(300)。

　　3)電流的定標(biāo)為1：10。若變頻器反饋電流為012CH，則該變頻器當(dāng)前電流為30 A。

　　3 監(jiān)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　軟件設(shè)計(jì)基于Windows平臺(tái)的可視化集成開(kāi)發(fā)工具Delohi軟件，利用Delphi的第三方提供的Spcomm控件，可簡(jiǎn)單便捷地實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的串行通信。Spcomm主要屬性方法包括：1)CommName：設(shè)置串口;2)BaudRate：設(shè)置波特率;3)Paritv：奇偶校驗(yàn)位;4)ByteSize：設(shè)定的字節(jié)長(zhǎng)度;5)StopBits：停止位;6)Startcomm方法，用于打開(kāi)串口;7)StopComm方法用于關(guān)閉串口;8)WriteCommData方法用于將一個(gè)字符串發(fā)送到寫(xiě)進(jìn)程。監(jiān)控界面如圖4所示。

　　監(jiān)控程序界面主要用于用戶和變頻調(diào)速系統(tǒng)之間交互。通過(guò)此界面，用戶一方面可以方便地控制電機(jī)動(dòng)作，另一方面，也可實(shí)時(shí)監(jiān)控變頻調(diào)速器的一些比較重要的參數(shù)，如電流、頻率、電機(jī)的轉(zhuǎn)矩及轉(zhuǎn)速等，觀察其運(yùn)行狀況是否正常。在計(jì)算機(jī)通信前必須對(duì)串口進(jìn)行初始化，而且參數(shù)要與變頻器參數(shù)相同，否則不能通信。變頻器通信程序流程如圖5所示。

在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制軟件設(shè)定相應(yīng)頻率使轉(zhuǎn)臺(tái)在匹配的加速度下運(yùn)行。表1中列出變頻器頻率f，轉(zhuǎn)臺(tái)法向加速度G，轉(zhuǎn)臺(tái)角速度ω，轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)速N之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　圖6是變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)按表1中3種頻率變換動(dòng)作，逐級(jí)遞升使轉(zhuǎn)臺(tái)法向加速度在40，60，80 g下轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，上位機(jī)監(jiān)控軟件能夠穩(wěn)定、準(zhǔn)確的控制變頻電機(jī)動(dòng)作，完成操作流程。