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基于LPC2148通訊的變頻器的控制.doc

'基于LPC2148通訊的變頻器的控制.doc'
?畢業設計(論文)題 目: 基于LPC2148通訊的變頻器控制 目 錄1 選題背景 11.1 發展現狀 11.1.1 國發展現狀 11.1.2 國外發展現狀 11.2 設計要求 22 方案論證 22.1 主控芯片的選擇 22.2 變頻器控制方式的選擇 33 電路原理設計 43.1 主控芯片的簡介 43.2 UART串行通訊 43.3 變頻器的簡介 53.3.1 變頻器部原理簡介 53.3.2 變頻器通訊控制概述 63.4 RS-485接口電路 73.4.1 RS-485簡介 83.4.2 RS-485與LPC2148的連接 93. 5 通訊協議 113.5.1 Danfoss FC通訊協議 113.5.2 Modbus通訊協議 154 變頻器驅動軟件設計 174.1 Danfoss變頻器利用Danfoss FC協議驅動設計 174.2 三菱變頻器利用Modbus協議驅動設計 194.3 LPC2148與變頻器通訊設計 244.3.1 LPC2148與單臺變頻器通訊的設計 244.3.2 LPC2148與多臺變頻器通訊的設計 264.4 調試過程 284.4.1 變頻器的安裝與測試 284.4.2 變頻器通訊參數設置 284.4.3 聯機調試 295 結果分析 326 總結 32致 34參考文獻 35附錄A Uart1串口程序代碼 36附錄B 發送數據指令至變頻器程序代碼 38附錄C 調試界面 41附錄D LPC2148引腳分布圖 42附錄E 整個課題原理圖 42基于LPC2148通訊的變頻器控制摘 要變頻調速作為交流電機調速的主要手段已經在工業領域中應用的十分廣泛,其具有的調速圍寬、穩速精度高、動態響應快、適用圍廣、運行可靠等技術性能,已逐步取代直流電機調速系統。變頻器一般都帶有RS232/422/485通信接口,可以實現上位工控機對變頻器的1對1或1對32的通信功能,可將上位機的運行指令下達,或將變頻器的運行狀態上傳。在網絡化日益普及的今天,與普通的點對點的硬線連接方式而言,通過高速通訊連接的變頻器系統可以最大程度上降低系統的維護時間、提高生產效率、減少運行成本。本文采用在LPC2148的控制下,利用RS-485通訊接口分別與Danfoss、三菱變頻器下通過Danfoss FC、Modbus通訊協議通訊,最終能夠根據控制要現PID閉環自動控制。關鍵詞 變頻器,LPC2148,通訊協議, RS-485 ,串行通訊Control by LPC2148 Communication-based inverterABSTRACTFrequency conversion motor speed as a major means of communication in the industry has been applied widely, the wide speed range, high precision and steady speed fast dynamic response, and wide application scope, technical performance, reliable operation has been gradually replacing dc motor control system. General inverter with RS232/422/485 communication interface, can achieve superior polymerizing-kettle's 1 on 1 of frequency converter to 32 communications or a function, can be PC operation orders, or will the operation state upload. Inverter In the growing popularity of network, and the common today point-to-point connection string, through high-speed communications connection of inverter system can reduce the maximum extent system maintenance time and improve production efficiency and reduce operation costs.Based on the LPC2148 under control, using the RS-485 communication interface with Danfoss, mitsubishi inverter Modbus, Danfoss FC under through communication, communication protocol finally able to realize PID closed-loop control requirements for automatic control.Keywords Variable-frequency, LPC2148, communication protocol, RS-485, serial communication1 選題背景1.1 發展現狀1.1.1 國發展現狀變頻器在中國的應用始于20世紀80年代末,從1988 年日本三墾公司第一臺通用變頻器進入中國市場后,經過近多年的推廣和使用,通用變頻器已得到各行各業的認可,并顯示出了它的活力。隨著能源的緊缺和認識的深入,20世紀90年代末以來,交流變頻調速技術在我國有了突飛猛進的發展。變頻調速在調速圍、調速精度、動態響應、低速轉矩、通信功能、智能控制、功率因數、節約電能、工作效率、使用方便等方面具有優異的性能,是其他的交流調速方式無法比擬的。通用變頻器以體積小、重量輕、通用性強、適用圍廣,保護功能完善、可靠性高、操作簡便等優點,受到眾多行業的歡迎。取得了良好的經濟效益和社會效益。同時變頻器經常被用于系統復雜、工作環境惡劣、高負荷、長時間運行的工況中,如無人值守泵站、油田磕頭機等。變頻器故障率在這種環境中自然,比較高,一般都采取事后維修的方式進行,隨著電子技術的發展,傳統的維修方式將變為故障預報和整機在線維修。有必要對其實現在線工作狀態的監測以及常規故障機理的綜合分析研究,以便對其故障的事先診斷分析。目前大功率變頻器的故障診斷、遠程監控系統及智能控制方面取得了較大進展,并已經投入實際運行。1.1.2 國外發展現狀國外交流變頻器通訊技術的現狀:新型變頻器一般都帶有RS232/422/485通信接口,可以實現上位工控機對變頻器的1對1或1對32的通信功能,可將上位機的運行指令下達,。省略部分。str++); // 發送數據 }}*//***********************************************************************接收一個字節***********************************************************************/int Get1_Byte (unsigned char *err) { /* Read character from Serial Port */ unsigned int i = 0; unsigned char temp; *err = 0; while (!(U1LSR & 0x01)) { i++; if(i == 40000) { *err = 1; break; } }; if(*err==1) { temp = 0; } else { temp = U1RBR; } return(temp);}/***********************************************************************接收一串字符***********************************************************************/unsigned char *Get_Str(char stop) //設置字符串結束控制字{ unsigned char tem[128],i; tp = tem; for (i = 0 ; i != 128; i++) { tem[i] = Get1_Byte(); if(tem[i] == stop) break; } tem[i] = 0; return (tp);}附錄B 發送數據指令至變頻器程序代碼#include "..\arm\config.h"#define INVERTER 1unsigned char FREQUENCY;unsigned char inverter(unsigned char frq){ #if INVERTER INT8U err,u1ERR; unsigned char i; unsigned char cmd[8] = {0x02,0x06,0x81,0x04,0x7C,0x20,0x00,0xDD}; FREQUENCY = frq; if (frq>50) { return 0; } if(frq == 0) { cmd[4] = 0x3C; } cmd[5] = (unsigned char)(((frq*0x4000/50)&0xFF00)>>8); cmd[6] = (unsigned char)(((frq*0x4000/50)&0x00FF)>>0); cmd[7] = cmd[0]^cmd[1]^cmd[2]^cmd[3]^cmd[4]^cmd[5]^cmd[6]; OSSemPend(semInverter,0,&err); err = err; IO0SET = 0x00000004; for(i = 0;i < 8;i++) { Sent1_Byte(cmd[i]); } OSSemPost(semInverter); #if 0 if(frq!=0) { IO0CLR = 0x00000004; for(i = 0;i < 8;i++) { OSTimeDly(10); cmd[i] = Get1_Byte(&u1ERR); if(u1ERR==1) { errNo++; if(errNo<10) { inverter(frq); } else { printStr(200,10,"警告,變頻器出錯!"); errNo=0; } break; } } } #endif #endif if(u1ERR==1) { return 1; } else { return 0; }附錄C 調試界面附錄D LPC2148引腳分布圖附錄E 整個課題原理圖袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈
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變頻 2148 通訊 lpc2148 lpc 控制 基于
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