1 前言
可編程計(jì)算機(jī)控制器（Programmable Computer Controller，簡(jiǎn)稱PCC）是在可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡(jiǎn)稱PLC）的基礎(chǔ)上逐步演變，發(fā)展起來的新一代控制器。它把工控機(jī)（簡(jiǎn)稱IPC）的主要特點(diǎn)，即處理能力強(qiáng)大、編程靈活與PLC的主要特點(diǎn)，即運(yùn)行可靠、使用簡(jiǎn)便有機(jī)地結(jié)合起來，在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了迅猛的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和工廠自動(dòng)化要求的不斷提高，并適應(yīng)管理信息和控制相結(jié)合的需要，對(duì)底層控制單元的控制能力和通信能力，特別是對(duì)上位機(jī)與底層智能控制單元、現(xiàn)場(chǎng)智能控制單元相互之間的通信的要求也越來越高。B&R 的PCC技術(shù)在工控領(lǐng)域具有突出的特點(diǎn)和某些優(yōu)勢(shì)，并不斷推出新產(chǎn)品滿足市場(chǎng)的需求，為工控人士提供一個(gè)強(qiáng)有力的開發(fā)平臺(tái)，能簡(jiǎn)單快捷地完成一個(gè)復(fù)雜的項(xiàng)目。
臺(tái)達(dá)的VFD-A系列變頻器在我公司的設(shè)備上大量使用，但是它不能與PCC之間通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議通信，只能通過硬連線（I/O）的方法完成，這種方法不能滿足控制系統(tǒng)的要求。為此，通過臺(tái)達(dá)變頻器的通信協(xié)議，調(diào)用B&R提供的Frame Drive函數(shù)直接讀寫串口的方法實(shí)現(xiàn)了PCC與變頻器（VFD-A系列）之間的數(shù)據(jù)通信。本文詳細(xì)介紹了PCC（2005系列產(chǎn)品）和臺(tái)達(dá)變頻器（VFD-A系列）通信的方法。
2 系統(tǒng)的構(gòu)成
該驅(qū)動(dòng)程序是與同向雙螺桿擠出機(jī)配套的電儀控制系統(tǒng)的一部分。同向雙螺桿擠出機(jī)電儀控制系統(tǒng)以PCC為整個(gè)控制系統(tǒng)的核心，IPC為人機(jī)界面，變頻器和直流調(diào)速器為調(diào)速單元構(gòu)成的一套控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)的控制方式簡(jiǎn)稱為PCC控制模式，PCC模式一般適合中大規(guī)模的控制項(xiàng)目。在這種模式中，PCC 負(fù)責(zé)通信控制、順序邏輯控制及溫度PID調(diào)節(jié)，IPC負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)管理、人機(jī)接口及打印，變頻器和直流調(diào)速器負(fù)責(zé)主電動(dòng)機(jī)的無級(jí)調(diào)速、啟動(dòng)、停止。整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示。
從圖1可看出，PCC模式是由幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單元組成的，通信程序又把整個(gè)系統(tǒng)組織成一個(gè)有機(jī)整體，能夠?qū)崿F(xiàn)管控一體化。貝加萊的PCC 提供了多種通信模塊，有一種通信模塊IF622同時(shí)具有三種標(biāo)準(zhǔn)通信接口（RS232、RS422、RS485）。臺(tái)達(dá)變頻器的通信接口采用的是RS485標(biāo)準(zhǔn)，直流調(diào)速器的通信接口采用的是RS422標(biāo)準(zhǔn)，而一般的IPC串行通信接口采用的是RS232標(biāo)準(zhǔn)。因此，若要實(shí)現(xiàn)三者之間的通信必須解決通信接口之間信號(hào)的轉(zhuǎn)換問題。主要是電平轉(zhuǎn)換和物理接口的轉(zhuǎn)換。為了解決這個(gè)問題，可以在PCC中插入一塊IF622即具有三種通信標(biāo)準(zhǔn)的接口，分別連接相對(duì)應(yīng)的設(shè)備。這樣整個(gè)系統(tǒng)的連接就非常簡(jiǎn)單，降低了系統(tǒng)的造價(jià)，并提高了控制系統(tǒng)的可靠性。
圖 1 同向雙螺桿擠出機(jī)控制系統(tǒng)的構(gòu)成
IF1是標(biāo)準(zhǔn)的RS232作為IPC的編程接口和組態(tài)軟件的通信口使用。IF2是標(biāo)準(zhǔn)RS485口通過兩線的485雙絞線與臺(tái)達(dá)變頻器連接。IF3是標(biāo)準(zhǔn)的RS422口，通過四線422與直流調(diào)速器連接。
3 PCC與變頻器的數(shù)據(jù)通信
PCC與變頻器的通信和PCC與直流調(diào)速器的通信程序的框圖基本一致，而兩者之間的根本區(qū)別是通信協(xié)議的不同。本文以PCC與臺(tái)達(dá)變頻器VFD-A系列的通信程序?yàn)槔?br />
3.1通信協(xié)議
VFD-A系列變頻器的通信協(xié)議是以十六進(jìn)制的ASCII碼方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?傳輸?shù)膯挝皇菐?。傳輸?shù)乃俾适?800Bit/S，校驗(yàn)方式是奇校驗(yàn)。每幀數(shù)據(jù)格式如圖2所示。
圖2 幀數(shù)據(jù)格式
由圖2可知，每幀數(shù)據(jù)有11個(gè)字節(jié)， 8字節(jié)的數(shù)據(jù)，2個(gè)字節(jié)的控制位字符和1個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)位。協(xié)議同時(shí)規(guī)定了變頻器可以識(shí)別的四種指令，每種指令都有唯一的控制字頭標(biāo)識(shí)。指令可以分為兩類，寫指令和讀指令。如表1。
表1 寫指令和讀指令
| 指 令 | 指令格式 | 返回指令格式 | 說 明 |
| 控制指令 | CSAUUMMFFFF | CSBUUMMFFFF | 啟動(dòng)，停止 |
| 參數(shù)設(shè)置指令 |
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