張慶永

(stx(大連)發(fā)動機(jī)有限公司 116318)

淺談發(fā)動機(jī)背地控制或遠(yuǎn)程遙控

張慶永

(stx(大連)發(fā)動機(jī)有限公司 116318)

本文主要介紹一種串口通信遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，內(nèi)嵌局域網(wǎng)通信系統(tǒng)，PLC通過串口由PC機(jī)進(jìn)行控制。通過PLC控制變頻器，輸出三相交流電，實(shí)現(xiàn)對電動機(jī)的遠(yuǎn)程控制，而電動機(jī)根據(jù)相應(yīng)的速度運(yùn)行對發(fā)動機(jī)進(jìn)行控制。

發(fā)動機(jī) 串口通信 調(diào)速系統(tǒng) 遠(yuǎn)程控制

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，促進(jìn)了遠(yuǎn)程控制技術(shù)的發(fā)展，在發(fā)動機(jī)的遠(yuǎn)程遙控方面，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)的應(yīng)用，使得發(fā)動機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)測、控制得到了發(fā)展。本文主要針對發(fā)動機(jī)遠(yuǎn)程遙控進(jìn)行分析，闡述網(wǎng)絡(luò)通信及串口通信通過對調(diào)速系統(tǒng)、變頻器的控制，從而實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)的遠(yuǎn)程控制。

1、系統(tǒng)工作原理

在該控制系統(tǒng)中，通過電纜將PLC、電動機(jī)、變頻器連接在一起，而PLC通過自帶專用電纜與主控PC機(jī)串口相連，通過局域網(wǎng)，主控計(jì)算機(jī)與客戶機(jī)連接起來。將變頻器設(shè)置為外部端子控制模式，通過端子RM、RL、RH及REX信號的組合，實(shí)現(xiàn)多級頻率輸出，將PLC輸出電子Q0.5、Q0.6和變頻器的正轉(zhuǎn)端子STF與反轉(zhuǎn)端子STR連接起來，將PLC輸出端子Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4與RH、RM、RL、REX連接起來。如圖1所示：

圖1

2、程序設(shè)計(jì)

2.1 PLC程序設(shè)計(jì)

進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)時，其遵循的設(shè)計(jì)原理如下：調(diào)用子程序SBR-0，將PLC配置成自由口通信模式，將事件8與中斷程序0相連，PLC在接收到上位機(jī)傳輸過來的字符時，自動調(diào)用中斷程序 INT-O，對傳輸來的字符進(jìn)行判斷，根據(jù)判斷的結(jié)果調(diào)用不同的子程序。上位機(jī)發(fā)送的是一個 BYTE型變量，可通過串口調(diào)試軟件，對上位機(jī)發(fā)送的字節(jié)變量進(jìn)行驗(yàn)證。

2.2主控計(jì)算機(jī)及監(jiān)控計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)

上位機(jī)通常采用客戶服務(wù)器的模式，包含主控端服務(wù)器應(yīng)用程序及客戶端會話程序。本文所所采的是MFC類庫應(yīng)用程序框架，其提供了CSocket類支持異步操作，使編程的難度大大降低。

主控端應(yīng)用程序：

基于MFC生成單文檔應(yīng)用程序，在現(xiàn)有菜單增加了通信、調(diào)速、發(fā)送等菜單，通信菜單增加子菜單：打開串口、關(guān)閉串口、設(shè)置。子菜單根據(jù)指令響應(yīng)函數(shù)。消息通過視類捕捉，通過設(shè)置菜單建立模態(tài)對話框，可以對串口號、奇偶校驗(yàn)、波特率進(jìn)行設(shè)置。將數(shù)據(jù)輸入單個編輯框，單擊OK，設(shè)置菜單的響應(yīng)函數(shù)就會將操作者設(shè)置的數(shù)據(jù)發(fā)送到單文檔應(yīng)用程序標(biāo)題欄上。

在串口數(shù)據(jù)需要的參數(shù)設(shè)置完成后，可以打開串口，并對函數(shù)進(jìn)行相應(yīng)，通過創(chuàng)建窗口。調(diào)用API函數(shù)穿件窗口，通信方式重疊。通過函數(shù)設(shè)置發(fā)送緩存及接收緩存的大小，并用DCB結(jié)構(gòu)對所需參數(shù)進(jìn)行配置。將串口打開后，點(diǎn)擊發(fā)送菜單，向下位機(jī)發(fā)送調(diào)用視類命令的響應(yīng)函數(shù)。此時，PLC就可以通過調(diào)速菜單進(jìn)行控制，使其輸出與變頻器頻率相應(yīng)的三項(xiàng)電。點(diǎn)擊調(diào)速菜單，彈出模態(tài)對話框，對話框上的按鈕控件中，正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)與停止的消息響應(yīng)函數(shù)是類似的。

（1）正轉(zhuǎn)按鈕控件。該控件響應(yīng)函數(shù)通過函數(shù)AfxGetApp()獲取框架類對象，當(dāng)前視類指針P由函數(shù)GetActive()獲取，即視類中的成員變量就可以通過P→hCom獲取，該變量存儲于視類 CComView中創(chuàng)建的串口句柄。在該響應(yīng)函數(shù)中，通過節(jié)型變量myWBYTE3，發(fā)送0×01給下位機(jī)。下位機(jī)PLC接收到這個十六進(jìn)制數(shù)以后，調(diào)用對應(yīng)子程序SBR-1，從而使變頻器的正轉(zhuǎn)端子STF置1。

（2）加速按鈕控件。對話框類CSetupDlg3捕獲加速按鈕控件消息，定義成員變量j，值為0，響應(yīng)函數(shù)OnButton4()中，按照j++、If順序，對成員變量j的值進(jìn)行執(zhí)行，如果大于15，那么j值為15，則達(dá)到最大速度；如果小于15，需要執(zhí)行If語句中的分支結(jié)構(gòu)，根據(jù)j值對分支語句進(jìn)行選擇，j值為8時，通過串口發(fā)送一個BYTE型十六進(jìn)制數(shù)0×11，下位機(jī)接收到數(shù)值后，調(diào)用對應(yīng)子程序SBR-1，從而實(shí)現(xiàn)對變頻器的輸出控制。

（3）插入符的創(chuàng)建。如果要在窗口中插入圖形或文字，設(shè)備描述表比不可少，即DC，這是一個包含設(shè)備信息的結(jié)構(gòu)體。在微軟平臺下，全部的圖形操作都是在DC下實(shí)現(xiàn)的。MFC可以提供一個設(shè)備描述表的封裝類，包含所有和繪圖有關(guān)的操作。還提供一個數(shù)據(jù)成員m-hDC,用于存儲DC句柄。而MFC中，CClientDC也能實(shí)現(xiàn)這一功能。

該程序的實(shí)現(xiàn)是在局域網(wǎng)絡(luò)的會話功能上進(jìn)行的，所以要增加對話框資源，該資源和對話框類CSetupDlg5關(guān)聯(lián)，可以在菜單欄下添加對話菜單項(xiàng)?；诰钟蚓W(wǎng)進(jìn)行對話時，操作人員有可能會進(jìn)行其它操作，所以需要創(chuàng)建非模態(tài)對話框，要為視類CComView添加成員變量mySetupDlg5。該非模態(tài)對話框下，還可添加接收組框、發(fā)送編輯框、接收編輯框、IP地址空間、發(fā)送組框及發(fā)送按鈕等控件。由于對話程序采用套接字編寫，因此要加載套接字庫，在 MFC中，AfxSocketlnit能夠提供這項(xiàng)功能。

通過對基于串口的發(fā)動機(jī)遠(yuǎn)程控制網(wǎng)絡(luò)調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用顯示，該系統(tǒng)能夠?qū)Πl(fā)動機(jī)很好的進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，極大的提高了工作效率，因此該系統(tǒng)的成功運(yùn)行也是自動化技術(shù)、智能技術(shù)及通信技術(shù)綜合體現(xiàn)，對發(fā)動機(jī)遠(yuǎn)程控制技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

3、結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代發(fā)動機(jī)的工況都比較復(fù)雜，并且具有一定的危險性，串口通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，使其在發(fā)動機(jī)的性能測試、零部件測試及故障診斷方面都有著重要的意義，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)的遠(yuǎn)程遙控與檢測，也使得操作人員的人身安全得到保證，同時，現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用，在操作人員的培訓(xùn)周期及檢測效率的提高方面也有了很大的提高。

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1007-6344（2015）03-0218-01