康沃通讯协议内容.docx
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康沃通讯协议内容
附录1:
RS485通讯协议Ⅰ
1.概述
在CVF-MN3系列变频器中提供了RS485通讯接口,用户可通过PC/PLC实现集中监控(设定变频器的工作参数和读取变频器的工作状态),以适应特定的使用要求。
本附录的协议内容即是为实现上述功能而设计的自定义协议。
1.1协议内容
该串行通讯协议定义了串行通讯中传输的信息内容及使用格式。
其中包括:
主机轮询(或广播)格式;主机的编码方法,内容包括:
要求动作的功能代码,传输数据和错误检验等。
从机的响应也是采用相同的结构,内容包括:
动作确认,返回数据和错误校验等。
如果从机在接收信息时发生错误,或不能完成主机要求的动作,它将组织一个故障信息作为响应反馈给主机。
1.2适用范围
1.2.1适用产品
CVF-MN3系列变频器
1.2.2应用方式
⑴变频器接入具备RS485总线的“单主多从”PC/PLC控制网。
⑵变频器接入具备RS485/RS232(转换接口)的“点对点”方式的PC/PLC监控后台。
2.总线结构及协议说明
2.1总线结构
⑴接口方式
RS485(RS232可选,但需要电平转换附件)
2传输方式
异步串行、半双工传输方式。
在同一时刻主机和从机只能有一个发送数据,而另一个只能接收数据。
数据在串行异步通讯过程中,是以报文的形式,一帧一帧发送。
⑶拓扑方式
单主站系统,最多32个站,其中1个站为主机、31个站为从机。
从机地址的设定范围为0~30,31(1FH)为广播通讯地址。
网络中的从机地址必须是唯一的。
点对点方式实际是作为单主多从拓扑方式的一个应用特例,即只有一个从机的情况。
2.2协议说明
康沃CVF-MN3系列变频器通讯协议是一种串行的主从通讯协议,网络中只有一个设备(主机)能够建立协议(称为“查询/命令)。
其它设备(从机)只能通过提供数据响应主机的查询/命令,或根据主机的命令/查询做出相应的动作。
主机在此处指个人计算机(PC)﹑工控机和可编程控制器(PLC)等,从机指变频器。
主机既能对某个从机单独访问,又能对所有的从机发布广播信息。
对于单独访问的主机查询/命令,从机都要返回一个信息(称为响应);对于主机发出的广播信息,从机无需反馈响应给主机。
提示
2.2.1数据格式
3种数据传输格式可选:
⑴1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验。
⑵1位起始位、8位数据位、1位停止位、奇校验。
⑶1位起始位、8位数据位、1位停止位、偶校验。
从机默认:
1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验。
2.2.2波特率
5种波特率可选:
1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps
从机默认:
9600bps
2.2.3通讯方式
⑴采用主机“轮询”,从机“应答”点对点通讯。
⑵利用变频器键盘设置变频器串行接口通讯参数,包括本机地址、波特率、数据格式。
提示
2.2.4通讯规则
⑴主机设计为三次握手呼叫过程,通讯失败或通讯故障后,主机最多可以对当前的报文重发3次。
⑵数据帧之间要保证有4个字节以上的启动间隔时间,只有具备规定的启动间隔时间的报文被识别时才有效。
⑶主机握手等待时间和变频器最长响应时间为8字节传输时间,超时则判定为通讯失败。
⑷主机对从机(变频器)的轮询可以建立在一个用户定义的轮询表上,其轮询次序用户可根据实际需要自行定义。
如果需要使某些从机比其它从机的轮询频率高,可使其地址号在轮询表中多次出现。
若轮询表中只有一台从机,则可实现点对点连接。
⑸在轮询表内的每一个从站,主站必须定期轮询,轮询的周期小于1000ms,包括无应答时,应呼叫三次,既保证能及时发现从站的通讯故障,又能实现“即插即用”的功能。
⑹变频器在一定时间间隔后(1000ms)若未收到任何报文,则认为发生断线故障,随后进入安全运行状态。
(断线后工作模式由参数H-56设定)。
2.3报文结构
每个报文共11个字节,包括三部分:
帧头、用户数据、帧尾。
数据帧格式示意表:
启始字节
从机地址
编码操作
编码地址
参数值
操作字
设定值
校验数据
单字节
单字节
单字节
单字节
双字节
双字节
双字节
单字节
帧头
参数数据
过程数据
帧尾
用户数据
发送顺序
发送字节数
定义
说明:
⑴帧头:
包括起始字节、从机地址
⑵帧尾:
包括校验数据(即校验和)
⑶用户数据:
包括参数数据和过程数据。
其中参数数据又包括:
编码操作命令/响应、编码地址、编码设定/实际值。
过程数据又包括:
主机控制命令/从机响应、主机运行设定/从机运行实际值。
2.3.1主机命令帧
启始字节
从机地址
主机命令
编码地址
参数值
操作字
设定值
校验数据
5AH
0~30
1
1
1
1
2
2
2
1
帧头
参数数据
过程数据
帧尾
用户数据
主机发送的数据报文叫主机命令帧,其格式示意如下表:
2.3.2从机响应帧
从机(变频器)发送的数据报文叫从机响应帧,其格式示意如下表:
主机发送的数据报文叫主机命令帧,其格式示意如下表:
启始
字节
从机
地址
从机
响应
编码
地址
参数值
/错误码
状态字
实际值
校验
数据
5AH
0~30
1
1
1
1
2
2
2
1
帧头
参数数据
过程数据
帧尾
用户数据
发送顺序
数据
发送字节数
定义
2.4报文数据编码
2.4.1帧头
⑴启始字节
本通讯协议规定:
每个报文的启始字节均为5AH。
但是启始字节本身对于识别报文的启动是不充分的,因为5AH本身可能是报文中除启始字节外的其它数据。
因此本协议在启始字节前定义了一个至少4个字节传输时间的启动间隔,启动间隔时间为工作报文的一部分。
不同波特率的报文启动间隔时间表:
波特率(bps)
启动间隔(ms)
波特率(bps)
启动间隔
1200
36.8
2400
18.4
4800
9.2
9600
4.6
19200
2.3
38400
1.15
⑵从机地址
变频器的本机地址,16进制数,占用1个字节,设置范围:
0~30。
2.4.2用户数据
⑴参数数据
◎主机命令码/从机响应码
主机发送的命令码或从机对命令的响应码,其数据类型为:
16进制,单字节。
参数数据
码值
描述
主
机
命
令
码
0
无任务:
不做读取或更改参数数据的动作。
1
读取参数数据:
即读取从机编码地址指定的参数数据。
2
更改参数数据:
更改从机编码地址指定的参数数据,此数据在从机掉电后不保存。
3
更改参数数据并存储至EEPROM中:
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
0
无任务响应:
从机响应主机无任务命令信息。
1
任务完成:
从机完成主机命令码规定的任务。
2
任务未能完成,参数值返回错误码:
从机未能完成主机命令码规定的任务,未完成的原因以错误代码形式回传。
31
通讯发生错误:
校验和错误,或从机未接收到规定的字节数。
◎编码地址
数据类型:
16进制,单字节。
从机参数的编码地址请参阅使用手册:
第七章——功能参数一览表,及其7.4——状态监控参数一览表。
◎参数值/错误码
数据类型:
16进制,双字节,低字节在前,高字节在后。
对于主机,参数值是指根据主机的命令码,对指定编码地址所提供的数据。
当命令码为0或1时(即无任务或读参数数据时),该值可以是参数值值域内的任意值。
对于从机,参数值是指命令执行成功时配合具体的主机命令码所返回的数据。
当命令执行失败时,所返回的参数值为错误码。
详细错误码如下:
0:
参数修改被锁定(写不允许)
变频器通过中级参数[L-40]的设定可以允许或禁止修改参数。
试图修改被禁止改写的参数时将返回本错误提示。
1:
运行中参数不能修改(写不允许)
某些参数在变频器运行过程中不能被修改,试图修改这些参数时将返回本错误提示。
2:
参数被隐含(读、写不允许)
变频器中级、高级参数及内部参数可以被隐含,只有打开这些参数,才能对其进行读写操作。
否则将返回本错误提示。
3:
保留参数(读、写不允许)
变频器参数中有些是当前还未定义的保留参数,试图修改这些参数时将返回本错误提示。
4:
参数数值超限,写入失败
试图修改的参数值超过变频器参数所设定的值域,此时将返回本错误提示。
5:
试图写入过程参数(状态监控参数)
变频器的状态监控参数[d-0]~[d-24]不能被外部改写,试图修改这些参数时将返回本错误提示。
6:
非法功能码
报文中指定的编码地址是无效的(即不是状态监控参数表和功能参数表中的指定的编码地址)时,将返回本错误提示。
⑵过程数据
◎操作字/状态字
数据含义:
主机控制从机运行或从机返回当前运行状态。
数据类型:
16进制,双字节,低字节在前,高字节在后。
操作字:
(上位机 → 变频器)
位
含义
功能描述
0
保留
1
正转运行
1:
向从机(变频器)下达正转运行指令
0:
无效
2
反转运行
1:
向从机(变频器)下达反转运行指令
0:
无效
3
故障复位
1:
进行故障复位
0:
无效
4
主站控制有效
1:
当前数据帧中的控制字与设定值更新旧数据。
0:
当前数据帧中的控制字与设定值无效,变频器保持前一次的控制字和设定值。
5
保留
6
保留
7
保留
8
自由停机
1:
当主站控制有效位Bit4=1时,当前变频器自由停机
当主站控制有效位Bit4=0时,当前变频器保持原状态
0:
自由停机命令无效
9
保留
10
保留
11
保留
12
保留
13
保留
14
正转点动
1:
当主站控制有效位Bit4=1时,当前变频器正转点动
当主站控制有效位Bit4=0,当前变频器保持原状态
0:
正转点动命令无效
15
反转点动
1:
当主站控制有效位Bit4=1,变频器反转点动
当主站控制有效位Bit4=0,变频器保持原状态
0:
反转点动命令无效
状态字:
(变频器 → 上位机)
位
含义
功能描述
0
直流电压状态
1:
直流电压正常0:
直流电压异常
1
电机转向
1:
电机反转0:
电机正转
2
输出相序
1:
反相序0:
正相序
3
系统故障
1:
变频器故障0:
变频器正常
4
工作状态
1:
变频器运行过程中0:
变频器停机
5
故障试恢复等待
1:
变频器正在故障试恢复等待中
0:
变频器不在故障试恢复等待中
6
保留
7
直流制动
1:
变频器正在进行直流制动
0:
变频器不在直流制动状态
8
自由停机
1:
变频器在自由停机状态
0:
变频器不在自由停机状态
9
检速再启动
1:
变频器正在进行检速再启动
0:
变频器不在进行检速再启动
10
加速过程中
1:
变频器正在加速过程中
0:
变频器不在加速过程中
11
减速过程中
1:
变频器正在减速过程中
0:
变频器不在减速过程中
12
电流限制动作
1:
变频器限制电流功能动作
0:
变频器限制电流功能不动作
13
电压限制动作
1:
变频器限制电压功能动作
0:
变频器限制电压功能不动作
14
点动运行
1:
变频器在点动运行状态
0:
变频器不在点动运行状态
15
瞬时停机再启动等待
1:
变频器在瞬时停机再启动等待状态
0:
变频器不在瞬时停机再启动等待状态
◎设定值/实际值
数据含义:
配合具体的命令响应码,提供主机设定或从机响应数据。
数据类型:
16进制,双字节,低字节在前,高字节在后。
设定值:
根据主机命令码,设定变频器运行频率。
实际值:
根据主机命令码,返回变频器实际运行频率。
如果变频器发生故障,实际值将返回相应故障代码。
故障代码如下表:
故障代码
描述
故障代码
描述
0
无故障
1
加速中过流
2
减速中过流
3
稳态运行中过流
4
加速中过压
5
减速中过压
6
稳态运行中过压
7
停机状态中过压
8
变频器运行中欠压
9
变频器过载
10
适配电机过载
11
变频器过热
12
接地故障
13
干扰故障
14
输出缺相
15
IPM故障
16
外部设备故障
17
电流检测回路故障
18
通讯故障
2.4.3帧尾(校验和)
数据含义:
数据帧校验和计算结果。
数据类型:
16进制,单字节。
计算方法:
把从“启始字节”到“用户数据”全部字节连续累加,累加和除以256后所得余数即为校验和。
校验和错误将导致通讯发生错误。
3.使用范例
范例1:
将6号变频器的数字频率设定为27.00Hz。
主机发送帧:
5A060303(8C0A)(0000)(0000)FC
从机响应帧:
5A060103(8C0A)(0100)(0000)FB
(说明:
从机任务正确实现)
范例2:
将0号变频器的上限频率改为60.00Hz。
主机发送帧:
5A00030D(7017)(0000)(0000)F1
从机响应帧:
5A00010D(7017)(0100)(0000)F0
(说明:
从机任务正确实现)
5A00020D(0100)(5100)(0000)BB
(说明:
从机正在运行中,该参数不能修改)
范例3:
控制1号变频器按10.30Hz的频率正转。
主机发送帧:
5A0100000000(1200)(0604)77
从机响应帧:
5A0100000000(1100)(0604)76
(说明:
从机任务正确实现)
5A0100000000(0900)(0100)65
(说明:
从机加速运行中发生过流)
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