[发明专利]基于USS协议多电机同步变频调速控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种调速控制系统，特别涉及一种采用USS协议的多电机同步变频调速系统。

背景技术

变频器调速是集自动控制、微电子、电力电子、通信技术于一体的技术，因它有很好的调速、节能性能,在各行业中获得了广泛的应用。在工业控制中，交流电机的拖动控制越来越多地采用变频器完成。然而一台变频器对应一个控制器的控制方式很难满足实际的应用需求，因此采用网络控制已经是一种趋势。

一般变频器都提供有面板控制、端子控制和通讯控制等控制方式。常规的控制一般采用端子控制，变频器的启动/停止、方向、告警、故障指示以及故障复位通常使用开关量控制，速度控制采用模拟量给定完成，然而这种方式需要有大量的配线工作量，同时也需要大量接口，极大地增加了线路连接的复杂性。随着基于现场总线的底层控制网络的发展，许多电气传动的生产厂家推出了具有数据通信功能的产品，可以采用各种现场总线，如：LonWorks，PROFIBUSCAN等，以方便系统组态，但一般作为附件需要另外购置接口硬件。

在自动控制系统中，越来越多采用通过变频器本身RS-485接口使用USS协议对多台变频器进行控制。这种通讯方式无需专门的通行卡等硬件设备，可实现通过远程设置变频器参数，能够对变频器实现在线监控，能够有效的减少布线，增减系统的抗干扰性能。为变频控制系统提供了一个低成本高性能的方案。MM440(MicroMaster 440)是西门子公司第四代高性能的矢量变频器。借鉴了Master Driver Vector工程型变频器灵活的参数结构、高精度的控制性能，并集成了高达115.2Kb的用于USS通信的RS-485接口。极大地减少了线路连接的复杂性，提高了系统的可扩展性。此系统很适合小型得网络控制，该系统实现方法简单、性能稳定，且成本低，因而在工业控制中很受欢迎。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于RS-485总线标准的变频控制系统通讯协议及其软硬件实现，从而实现一台主机对多台变频器监视和控制的目的。

本发明的目的是这样实现的：

本发明以XC164CS单片机作为系统网络通讯的主站，变频器作为系统网络通讯的从站，利用RS-485建立主-从长站之间的异步串行通讯，以4×4矩阵键盘作为系统命令输入，以128 ×64LCD作为系统显示界面，通过USS协议来实现MM440变频器和单片机之间的通讯，完成4×4矩阵键盘控制多部MM440变频器变频，以达到对多部电机同步变频调速(当然也可以控制单独的电机变频调速)，并将键盘所请求有关MM440变频器的参数准确的回传到单片机，且显示在12864LCD液晶显示屏上。

键盘扫描方法是：行线P1H_P0～P1H_P3为输出线，列线P1H_P4～P1H_P7为输入线。一开始单片机将行线(P1H_P0～P1H_P3)全部输出低电平，此时读入列线数据，若列线全为高电平则没有键按下，当列线有出现低电平时调用延时程序以此来去除按键抖动。延时完成后再判断是否有低电平，如果此时读入列线数据还是有低电平，则说明确实有键按下。最后一步确定键值。现在我们以第二行的S5键为例，若按下S5后我们应该怎么得到这个键值呢？当判断确实有键按下之后，行线轮流输出低电平，根据读入列线的数据可以确定键值。首先，单片机将P1H_P0输出为低电平，其它P1H_P1～P1H_P3输出高电平，此时读取列线的数据全为高电平，说明没有在第一行有键按下；其次，单片机将P1H_P1输出低电平，其它P1H_P0、P1H_P2、P1H_P3仍为高电平，此时再来读取列线数据，发现列线读到的数据有低电平，数值为0111(0x07)，如果我们的键盘布局已经确定，那么0x07就代表S5的值了。转到S5键功能处理子程序就可以达到目的。

显示流程为首先，对XC164CS单片机与128×64LCD相关联的I/O接口进行初始化，接着在对128×64LCD进行初始化。然后，写所要显示数据在128×64LCD显示屏上的位置页地址，再写对应的列地址，以选中8个128×64LCD列点阵，写入一个字节(这个字节的每一位对应128×64LCD上一个点的显示状态)。反复写页地址、列地址，输入数据。最后，单片机给128×64LCD发送显示命令，显示完整的写入数据。

本发明的特点和有益效益：本发明可以对各变频器的运行参数进行在线监测和进行远程控制，从而达到单片机对多部电机同步变频调速控制。有效地减少了系统布线、提高了系统的抗干扰能力，为变频调系统提供了一个低成本高性能的方案。

附图说明