1 前言
可編程計算機控制器（Programmable Computer Controller，簡稱PCC）是在可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡稱PLC）的基礎上逐步演變，發(fā)展起來的新一代控制器。它把工控機（簡稱IPC）的主要特點，即處理能力強大、編程靈活與PLC的主要特點，即運行可靠、使用簡便有機地結(jié)合起來，在工業(yè)控制領域得到了迅猛的發(fā)展和廣泛的應用。隨著計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展和工廠自動化要求的不斷提高，并適應管理信息和控制相結(jié)合的需要，對底層控制單元的控制能力和通信能力，特別是對上位機與底層智能控制單元、現(xiàn)場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)在工控領域具有突出的特點和某些優(yōu)勢，并不斷推出新產(chǎn)品滿足市場的需求，為工控人士提供一個強有力的開發(fā)平臺，能簡單快捷地完成一個復雜的項目。
臺達的VFD-A系列變頻器在我公司的設備上大量使用，但是它不能與PCC之間通過標準協(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，通過臺達變頻器的通信協(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。本文詳細介紹了PCC（2005系列產(chǎn)品）和臺達變頻器（VFD-A系列）通信的方法。
2 系統(tǒng)的構(gòu)成
該驅(qū)動程序是與同向雙螺桿擠出機配套的電儀控制系統(tǒng)的一部分。同向雙螺桿擠出機電儀控制系統(tǒng)以PCC為整個控制系統(tǒng)的核心，IPC為人機界面，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)的控制方式簡稱為PCC控制模式，PCC模式一般適合中大規(guī)模的控制項目。在這種模式中，PCC 負責通信控制、順序邏輯控制及溫度PID調(diào)節(jié)，IPC負責統(tǒng)計管理、人機接口及打印，變頻器和直流調(diào)速器負責主電動機的無級調(diào)速、啟動、停止。整個系統(tǒng)的構(gòu)成如圖1所示。
從圖1可看出，PCC模式是由幾個相對獨立的單元組成的，通信程序又把整個系統(tǒng)組織成一個有機整體，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同時具有三種標準通信接口（RS232、RS422、RS485）。臺達變頻器的通信接口采用的是RS485標準，直流調(diào)速器的通信接口采用的是RS422標準，而一般的IPC串行通信接口采用的是RS232標準。因此，若要實現(xiàn)三者之間的通信必須解決通信接口之間信號的轉(zhuǎn)換問題。主要是電平轉(zhuǎn)換和物理接口的轉(zhuǎn)換。為了解決這個問題，可以在PCC中插入一塊IF622即具有三種通信標準的接口，分別連接相對應的設備。這樣整個系統(tǒng)的連接就非常簡單，降低了系統(tǒng)的造價，并提高了控制系統(tǒng)的可靠性。
圖 1 同向雙螺桿擠出機控制系統(tǒng)的構(gòu)成
IF1是標準的RS232作為IPC的編程接口和組態(tài)軟件的通信口使用。IF2是標準RS485口通過兩線的485雙絞線與臺達變頻器連接。IF3是標準的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與臺達變頻器VFD-A系列的通信程序為例。
3.1通信協(xié)議
VFD-A系列變頻器的通信協(xié)議是以十六進制的ASCII碼方式進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)?傳輸?shù)膯挝皇菐鬏數(shù)乃俾适?800Bit/S，校驗方式是奇校驗。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個字節(jié)， 8字節(jié)的數(shù)據(jù)，2個字節(jié)的控制位字符和1個字節(jié)的校驗位。協(xié)議同時規(guī)定了變頻器可以識別的四種指令，每種指令都有唯一的控制字頭標識。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，停止 |
| 參數(shù)設置指令 |
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