HG-11-通信协议.doc

1、功能参数附录附录：RS485 串行通讯协议1主要性能11 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EIA RS485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

2、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21 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

3、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

4、绞线传输。22 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

5、 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

6、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

7、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（MasterSlave）:LG EADRPKEVALSTWB C CIND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S TX单 字 节响应报文格式（SlaveMaster）:LG EADRPKEVALZS WB C CIND单 字 节单 字 节双 字 节双 字 节双 字 节双 字 节双 字

8、节HIW单 字 节S TX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 131。bit7bit6 未用，bit5 为广播位，bit4bit0 为变频器的本机地址。如果 bit5=1，则忽略 BIT4BIT0 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 BIT4BIT0 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

9、，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：1 5 1 201 0 0b it变 频 器 的 功 能 代 码1 1控 制 位控制位功能列表如下：参数数据B15 B14 B13 B12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

10、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。BIT10BIT8 的编码定义如下：BIT10 BIT9 BIT8类别BIT10 BIT9BIT8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： （BIT7BIT0 的值）BIT7BIT0 的值状态说明最小单位

11、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

12、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

13、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

14、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

15、，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。