摘要：介紹了串行通信在變頻驅動監控系統中的應用，它通過串行口將數字信號處理器( dsp)采集到的電壓、電流及轉速量傳送到上位機，并將控制指令通過串行口發送到dsp。提出了幾種串行通信的實現方式，并根據試驗要求選擇一種合適的方法。上位機采用labview編程，通過采用labview開發平臺，pc機能很好地實現數據接收、數據存儲和繪圖，并通過前面板波形圖分析變頻調速系統的運行狀態及性能。試驗

結果表明采用的通信方式能達到要求。

  關鍵詞：串行通信；變頻調速；labview；監控系統

  中圖分類號：tm 921. 51文獻標志碼：a文章編號：1673-6540(2010)07-0050-04

    數字信號處理器(dsp)由于其高效實時的處理能力，在變頻調速控制領域內得到了廣泛應用。在變頻調速系統中，常采用pc機和dsp主從式結構，這樣可充分發揮dsp數值處理能力和pc機的友好界面。上位機采用labview軟件開發平臺，能為用戶提供簡明、直觀、易用的圖形編程方式，可以將繁瑣復雜的語言編程簡化為以菜單提示方式表示的選擇功能，并用線條將各種功能連接起來，十分省時簡便。與傳統的編程語言相比，labview圖形編程方式能夠節省百分之85以上的程序開發時間，但其運行速度幾乎不受影響，體現出了極高的效率。

    在變頻調速系統中，一般通過pci數據采集專采集電壓、電流及轉速量，而本文將dsp程序中的電壓、電流及轉速數字量通過串行通信接口傳遞給上位機。通過labview編程可以在前面板將電壓、電流及轉速量實時顯示出來，通過波形分析變頻調速系統的性能并根據實際需要，以二進制形式保存接收到的數據，此外還可以進行諧波含量分析。與通過pci采集卡采集電壓、電流及轉速量相比，其優勢在于節約了一塊pci采集卡，且顯示的是在dsp中實際參與運算的量。同時，上位機將指令通過串行通信接口傳遞給下位機dsp，這樣就可以靈活地進行交流變頻調速。

    rs - 232目前仍然是廣泛使用的實現計算機之間、計算機與設備之間相互通信的方法之一，幾乎每臺工控機都有兩個rs - 232串行接口。rs- 232被定義為一種在低速率串行通信中增加通信距離的單端標準。因此，其傳輸距離與傳輸速率相矛盾，再加上雙絞線上的分布電容，在不考慮傳輸速率的情況下其****傳送距離約為50 m，在不考慮傳輸距離的情況下其****速率為128 kb/s。在變頻交流調速系統中，逆變器開關元器件的開關頻率一般為10 khz。因此，即使在不考慮傳輸距離的情況下，rs - 232仍不熊傳輸一個l6位的電壓或電流數據。

    rs - 485串行接口克服了rs - 232傳輸距離近，傳輸速率慢等缺點，其****傳輸速率可達到10 mbps，傳輸距離可以達到120 m。為了實現將dsp的電壓電流數據傳輸到工控機，可以采用rs -485串口進行通信，它在距離和速率上完全能滿足要求，但是rs - 485串行接日的程序比較復雜，而變頻調速系統對距離沒有較大的要求，因此需找到一種程序簡單、傳輸速率快的串行接口。usb 2.0轉rs - 232串口在工控機上能產生一個虛擬串口，波特率為300~ 921 600 bps，既能滿足數據傳輸要求，程序又簡單。

1.2硬件電路

    在實現sci的硬件連接中主要考慮scirxd、scitxd兩根線。由于外部輸入rs - 232電平，

因此設計中應當注意電平等一些特性的轉換。rs - 232串行通信中常用的電平轉換芯片為max232系列，其電平響應時間為lls級，而直接采用rs - 232串口通信的波特率不超過120 kb-ps，因此能滿足其通信要求。但本文介紹的系統采用的是usb 2．o轉rs - 232串口，其波特率能達到921 600 bps。因此，max232系列電平轉換芯片不能滿足該系統的要求。針對該系統的特點，采用max3160電平轉換芯片，它能將rs -232電平轉換為電平。當其引腳10接地時，其允許的波特率為250 kbps，而當其引腳10接高電平時，其允許的波特率為1 mbps，正好符合該試驗系統要求。整個系統的硬件電路如圖1所示。