HG-11-通信协议

功能参数附录附录：RS485串行通讯协议1主要性能1．1主要性能本变频器通过内置的RS485标准接口，能与个人计算机、PLC或同系列的变频器等主机连接，进行主从式、异步半双工串行通信，可由主机通过轮询方式向从机发送命令，控制变频器运行/停止，监视变频器运行状态、修改其功能参数等，以适应特定的使用要求。其主要性能参见下表：项目规范适用机型RB3000系列变频器物理级EIARS485传输线屏蔽双绞线配线最长长度1500米连接台数主机一台，从机31台传输速度19200bps,9600bps,4800bps,2400bps,1200bps,600bps,300bps数据交换方式异步串行、半双工传送协议点对点或广播字长11位停止位长度1位帧长14字节固定奇偶校验奇校验出错检查方式异或校验2硬件连接2．1硬件联接图1所示：Master变频器Slave图1多台变频器用主机控制连接示意图变频器变频器主机AB1号AB2号AB3号ABRS485其中主机MASTER可以是个人计算机或PLC，也可以是变频器，从机SLAVE为变频器。在用PC机或PLC做主机时，应在主机和总线之间增加一个RS485的转接器；在用变频器做主机时，将从机的RS485端子和主机的RS485端子同名端相接即可。RS458串行总线接口最多可连接31台从机，每一个从机变频器的地址都是唯一的，主机依靠它来识别从机。主从机之间的通信协议是一种串行的主从通信协议,由主机向从机以报文的形式发送命令和控制。从机同样以报文的形式表明命令的执行结果和当前状态。RS485转换器采用DB9/DB9外形，带孔的一端为RS232，带针的一端为RS485。转换器外带接线转换头把RS485端的DB9接线转换为螺丝接线柱，便于通讯线缆的安装和拆卸。接线转换头上“485+”为485收/发正端,“485-”为485收/发负端,“GND”为485地线。RS485接口组成半双工网络，一般只需二根连线，为获得良好的抗噪声干扰性和较长的传输距离，建议采用屏蔽双绞线传输。2．2通信过程主机和从机之间的通讯是用轮询的方式来进行，只能由主机启动每一次通信，从机在接到主机的任务命令之后做出相应的动作并响应执行结果，除了发送响应主机查询的报文外，从机只能处于接收状态。主机为变频器时，由功能号P0134设置最大的从机ID号，轮询的从机必须是从1到这个功能号设定的值。当主机为PC机或PLC时可以通过建立轮询表来改变查询顺序和查询周期，轮询表可以功能参数附录包含所有的从机也可以只包含部分从机，顺序也是可以改变，可以出现重复的号码。主机的每一次查询都是以一个报文（帧）的数据传送给从机，所有的从机都能接收数据，从机如果检测到报文中的ID和本机的ID相同，则对报文的数据做出处理，并在规定的时间内发送响应报文给主机，以表明执行结果。如果检测到报文中的ID和本机的ID不同，则不处理报文。保持原工作状态。3协议概述3.1概述采用串口与变频器进行通讯时，采用的是USS协议。通信时，主机向从机变频器发送报文，变频器做为从站对主站发来的报文进行处理并执行相应的动作，同时返回响应报文。3.2数据格式3.2.1报文格式主机和从站之间的一次通信数据称为一个报文或一帧。主机发给从机的命令或控制数据包称为任务报文。从机对主机的响应数据包称为响应报文。响应延时时间定义为当从机收到主机给本机的任务报文后，必须做出响应的时间，包含了从机对于主机命令的处理时间和响应报文的起始间隔。在本系统中根据不同的波特率采用20ms和4个字节传送时间的较大者，也就是在设定的波特率下，如果4个字节的传送时间大于20ms，则取传送4个字节所需时间做为响应延时时间，否则响应延时时间为20ms。起始间隔定义为总线上任意两个报文的之间的时间间隔，也就是前一个报文结束到下一个报文开始的时间。报文的起始字节为十六进制的02H，而数据中也可能出现02H，因此，STX必须有一个起始间隔才能和数据有所区别，本系统采用2字节传送时间，不同的波特率下有不同的时间。如图3：STXSTXBCCBCCSTXBCCBCC主机从机起始间隔任务报文响应延时响应报文起始间隔任务报文图3通信过程两种报文的组成结构如下图：一个报文由起始字、帧长、命令编码、索引、参数、控制字或状态字、设定值或实际值和校验和组成，共14个字节，其结构如下图。任务报文格式（Master→Slave）:LGEADRPKEVALSTWBCCIND单字节单字节双字节双字节双字节双字节双字节HSW单字节STX单字节响应报文格式（Slave→Master）:LGEADRPKEVALZSWBCCIND单字节单字节双字节双字节双字节双字节双字节HIW单字节STX单字节3.2.2格式说明STX区域是一个单字节ASCII码，值为02H，表示一个报文开始。LGE是一个单字节区域，表示报文LGE区域后的所有字节数，通常固定为OCH。ADR是一个单字节区域，表示从站变频器的地址，取值范围1～31。bit7～bit6未用，bit5为广播位，bit4～bit0为变频器的本机地址。如果bit5=1，则忽略BIT4~BIT0的内容，报文同时发送给所有变频器，从机不发送响应报文。如果bit5=0，则报文只发给本机ID和BIT4~BIT0值相等的从机，由从机执行报文的内容并作出响应。BCC是一个单字节的区域，用做报文校验。其值为该区域以前的所有字节异或和（XOR），如果变频器功能参数附录收到一个带有错误结果的报文，它会将其放弃并拒绝发出应答。PKE是一个16位的区域，用来控制变频器编码操作。其结构如下：15——12010——0bit变频器的功能代码11控制位控制位功能列表如下：参数数据B15B14B13B12描述主机命令码0000无任务，不作读取或更改参数的动作0001读取从机编码地址指定的参数数据0010更改从机编码地址指定的参数数据，在从机掉电后不保存1110更改从机编码地址指定的参数数据，并存储至EEPROM中从机响应码0000无任务响应：从机响应主机无任务命令信息0001任务完成：从机完成主机命令码规定的任务0111任务未能完成，VAL返回错误码，原因以错误代码形式回传，具体定义见注3。PKE的BIT0:10是变频器的功能代码，也就是主机对从机要操作的功能代码。这部分的编码又分为两部分：BIT10:8为功能类别号，BIT7:0是功能的偏移。BIT10~BIT8的编码定义如下：BIT10BIT9BIT8类别BIT10BIT9BIT8类别000运行状态监视001功能参数010保留011保留100保留101保留110保留111保留2、运行状态监视：（BIT7~BIT0的值）BIT7~BIT0的值状态说明最小单位01H设定频率0.01Hz02H输出频率0.01Hz03H输出电流1A04H输出电压1V05H过载指示0.1%06H节能指示0.1%07HPID给定0.108HPID反馈0.109H直流母线电压1V0AH机械转速1r/min3、错误代码表：错误号错误类型0无效功能号1运行中参数不可改2参数值溢出3索引值错误4保留5数据类型错误6只读参数7参数保护…………100保留100自定义功能参数附录IND是一个双字节（16位）区域，不使用，在此设为0。VAL是一个双字节（16位）区域，该域对于任务报文而言，是主机对从机的相应功能号参数新的设定值（读操作时这个域无效）。对于响应报文，则是从机相应功能号的当前设定值。两种报文的功能号都由报文中的PKE域来指定。参数的值用整数形式表示，如果参数最小单位是有小数的部分，则将相应的小数部分应乘以一个系数（如：最小单位为0.01，则要乘以100。等等）。再将所得数转换为十六进制数就成为VAL的值，要特别说的是：对于最小模拟量输入对应PID给定（功能号P0120）、最大模拟量输入对应PID给定（功能号P0121）、最小模拟量输入对应PID反馈（功能号P0122）、最大模拟量输入对应PID反馈（功能号P0123）、给定量数字设定P0124的值的要先加上一个偏移值1000以后再做以上运算。VAL值的具体计算见范例。STW操作字是一个16位的域，用来控制变频器的动作，各位含义参看下表：位值及含义0保留，总为011：自由停车0：允许运行2保留，总为031：运行指令0：停车指令4保留，总为05保留，总为061：设定值有效0：设定值无效71：故障复位0：没有意义81：正向点动0：无爬行91：反向点动0：无爬行101：控制字有效0：控制字无效111：正向0：没有意义121：反向0：没有意义130：保留，总为0140：保留，总为0150：保留，总为0功能参数附录ZSW状态字是一个16位域，用于返回变频器当前的运行状态，各位含义参看下表：位值及含义00：初始化中1：初始化完成10：保留，总为021：正在运行0：停机状态31：变频器发生故障0：变频器没有发生故障40：保留，总为050：保留，总为060：保留，总为070：保留，总为080：保留，总为091：远程通信控制，0：本地控制100：保留，总为0111：正转0：没有意义121：反转0：没有意义130：保留，总为0140：保留，总为0150：保留，总为0HIW是从机的实际频率输出值，HSW是变频器的输出频率设定值，都是双字节，值的计算方法和VAL的计算方法一致。3.2.3数据格式每个字节都是标准的异步报文格式：包括1位起始位，8位数据位，1位停止位，1位校验位，采用奇检验，见下图：0135Parity6742StartbitStopbit开始位停止位校验位数据位（8位）3.2.4故障处理在系统正常运行中，主机不间断的轮询各台从机，根据波特率的不同，一个轮询周期的长短是不一样的。变频器做主机时，如果主机在连续3次轮询中都没有收到从机的响应报文，则认为从机出现通信故障。PC或PLC做主机的可以任意设定轮询次数。当变频器做为主机时，如果检测到通信故障，可以通过Y端子输出报警信号（当Y端子设定为报警输出时），主机要停机，则以广播的形式向系统的所有从机发出停机命令，主机显示“EL”，能正常通信的从机接到命令以后立即按命令中设定的停机方式停机。而对于PC机或PLC做为主机的系统，可以在主机的程序中做出相应的处理。如果从机在1秒时间以内没有收到任何报文,从机将自动停机。如果从机发生故障（如过流），系统的工作状态决定于主机。变频器做主机的时，将停止整个系统的工作。PC或PLC做主机的时候由程序来决定。