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本设计是一个完整的小型工程项目，变频器的远程控制是利用 USS 协议实现 PLC 与变频器之间的通信，完成远程控制。
通过PLC 外接电位器控制电机，实现无级调速，并在文本显示器上显示和设定机电转速；同时通过 PLC 外接按钮或者文本显示器实现机电的启动与住手。
变频器具有调范围宽、精度高、可靠性好、效率高、操作方便和便于与其他设备接口和通信等优点。
随着技术的发展和价格的降低，变频器在工业控制中的应用越来越广泛。
如果用 PLC 的开关量、摹拟量模块与变频器交换信息，存在占用的PLC 开关量的 I/O 点数较多，易引入噪声等；如果用 PLC 通过通信来监控变频器,那末通信方式使用的接地线少,传送量少,可以连续地对变频器进行监视和控制。
还可以通过通信修改变频器参数，实现多台变频器的联动控制和同步控制。
变频器；远程控制； USS 协议；文本显示器。
This design is a complete small projects, inverter remote control is the use of USS Protocol for communication between PLC and frequency converter, through the remote control. Through an external potentiometer control motors PLC to realize stepless speed regulation, and appears on the Text Display and set the motor speed, while an external button or Text Display by PLC starting and stopping of the motor.Inverter incorporates a wide adjustment range, precision, reliability, high efficiency, easy to operate and easy to interface with other devices and communication and so on. As technology advances and prices lower, frequency converter in industrial control applications are widely used.If PLC switch, analog modules exchange information with inverter, PLC switch I/O points occupied by large, easy to introduce noise; if using PLC communication to monitor inverter, communication style, using a grounding wire less, less shipping, continuously monitoring and control of the inverter. Parameters can be modified by the communication frequency converter, achieving more than one linkage control and synchronous control offrequency converter.Converter;remote control;USS protocol;Text Display. (I) (III) (1)1.1 课题研究背景和意义 (1)1.2 现状与发展及主要工作内容 (1)1.3 设计任务及要求 (1) (2)2.1 控制要求 (2)2.2 系统组成 (2)2.2.1 系统示意图 (2)2.2.2 系统框图 (3)2.2.3 工作条件 (3)2.3 控制方案 (3)2.3.1 起停控制 (3)2.3.2 调速控制 (4)2.3.3 调速模块的切换 (4)2.3.4 保护措施 (4)2.4 电气原理图 (4)2.5 通讯 (5)2.4.1 USS 协议 (5)2.4.2 MPI 协议 (8) (8)3.1 系统的硬件选型 (9)3.1.1 PLC 及其扩展模块的选型 (9)3.1.4 空气开关的选型 (9)3.1.5 直流稳压电源的选型 (9)3.2 变频器和文本显示器的简介 (9)3.2.1 MM420 变频器 (9)3.2.2 文本显示器 (9)3.2.3 USS 通信硬件连接 (10)3.3 控制系统的 I/O 点及地址分配 (10)3.4 系统主电路和控制电路的硬件设计 (11) (11)4.1 编程软件介绍 (11)4.2 系统软件设计分析 (12)4.3 程序流程图 (14)4.4 程序编写........................................................14 (19)5.1 USS 协议与 MM420 变频器的通信 (19)5.1.1 安装指令库 (19)5.1.2 编写通讯程序，编译下载程序 (19)5.1.3 设置 MM420 变频器参数，接好电动机 (20)5.1.4 连接网络线 (21)5.2 联机调试........................................................21 ...................................................................22...............................................................23 ...................................................................24.............................................................24 (25)1.1 课题研究背景和意义计算机及通讯技术已成为工业环境中大部份解决方案的核心部份，其在系统中的比重正在迅速增加。
plc变频器网口通讯方式简介PLC（可编程逻辑控制器）是一种常用于自动化控制系统的控制设备，它能够根据预设的程序和逻辑来实现各种自动化任务。
而变频器是一种用于控制电机转速和输出功率的装置。
在工业生产过程中，PLC和变频器常常需要进行通信，以实现对电机运行状态和参数的监控与控制。
而现代化的通信方式则使用网口进行数据传输，极大地提高了数据的传输速度和稳定性。
本文将对PLC变频器网口通信方式进行简要介绍。
1. 网口通信的基本原理PLC变频器网口通信是利用局域网或广域网的通信技术，通过将PLC和变频器连接到共同的网络上，实现两者之间的数据交换。
这种通信方式可以实现远程监控和控制，提高生产效率和自动化水平。
同时，基于网口通信的数据传输速度快，稳定性强，能够满足工业生产对实时性和可靠性的要求。
2. Modbus通信方式Modbus是一种通信协议，常用于工业领域中PLC和变频器之间的通讯。
它采用主从结构，主要分为Modbus ASCII和Modbus RTU两种传输格式。
Modbus ASCII通过ASCI码来传输数据，而Modbus RTU则通过二进制码传输。
这两种格式均使用串口进行数据传输，通过网口与网络连接，可以实现远程的数据采集和控制。
3. Ethernet通信方式Ethernet（以太网）通信方式是基于以太网技术的通信协议，具有高速传输、可靠性强的特点。
PLC和变频器可以通过以太网模块连接到以太网上，实现数据的传输和控制。
Ethernet通信方式需要配置IP地址和端口号，以建立连接。
在工业自动化系统中，常常使用Modbus TCP/IP、EtherNet/IP等以太网通信协议进行PLC变频器的数据交换。
4. 基于网口通信的优势PLC变频器网口通信方式相较于其他传统通信方式具有一定的优势。
首先，网口通信速度快，能够实现高效的数据传输和控制。
其次，网口通信具有稳定性强的特点，能够确保数据的安全传输和可靠控制。
工业自动化系统操作与维护手册第1章系统概述 (4)1.1 系统简介 (4)1.2 系统组成 (4)1.3 系统功能 (5)第2章系统操作准备 (5)2.1 操作环境要求 (5)2.1.1 温度要求：操作环境温度应保持在5℃至40℃范围内，避免极端温度对设备造成损害。
(5)2.1.2 湿度要求：操作环境湿度应保持在10%至90%范围内，无凝露现象，以保证设备正常运行。
(5)2.1.3 通风要求：操作环境应具备良好的通风条件，以保证设备散热良好，避免因过热导致的设备故障。
(5)2.1.4 �照明要求：操作环境应提供充足的照明，以便操作人员能够清晰地观察设备运行状态。
(5)2.1.5 电源要求：操作环境应提供稳定、可靠的电源，电压波动范围应在±10%以内，频率波动范围应在±5%以内。
(5)2.2 操作前检查 (5)2.2.1 设备外观检查：检查设备表面是否有异常磨损、变形、松动等现象，保证设备外观完好。
(6)2.2.2 连接线缆检查：检查设备连接线缆是否齐全、无损坏，连接是否牢固。
(6)2.2.3 仪表检查：检查设备上的仪表是否显示正常，有无异常报警。
(6)2.2.4 传感器检查：检查传感器是否安装到位，反应是否灵敏。
(6)2.2.5 零部件检查：检查设备零部件是否齐全，有无缺失、损坏。
(6)2.3 操作流程 (6)2.3.1 开机准备： (6)2.3.2 自检： (6)2.3.3 设备运行： (6)2.3.4 停机操作： (6)2.3.5 设备维护： (6)第3章控制系统操作 (6)3.1 PLC编程与操作 (7)3.1.1 PLC概述 (7)3.1.2 PLC编程语言 (7)3.1.3 PLC编程操作步骤 (7)3.1.4 PLC操作注意事项 (7)3.2 人机界面操作 (7)3.2.1 人机界面概述 (7)3.2.2 人机界面操作步骤 (7)3.2.3 人机界面操作注意事项 (8)3.3 操作 (8)3.3.1 概述 (8)3.3.2 操作步骤 (8)3.3.3 操作注意事项 (8)第4章传动系统操作 (8)4.1 电机操作与调试 (8)4.1.1 电机概述 (8)4.1.2 电机操作步骤 (8)4.1.3 电机调试 (9)4.2 变频器操作与调试 (9)4.2.1 变频器概述 (9)4.2.2 变频器操作步骤 (9)4.2.3 变频器调试 (10)4.3 伺服驱动器操作与调试 (10)4.3.1 伺服驱动器概述 (10)4.3.2 伺服驱动器操作步骤 (10)4.3.3 伺服驱动器调试 (11)第5章传感器与执行器操作 (11)5.1 传感器操作与调试 (11)5.1.1 传感器概述 (11)5.1.2 传感器操作步骤 (11)5.1.3 传感器调试方法 (11)5.2 执行器操作与调试 (11)5.2.1 执行器概述 (11)5.2.2 执行器操作步骤 (11)5.2.3 执行器调试方法 (12)5.3 传感器与执行器的维护 (12)5.3.1 传感器维护 (12)5.3.2 执行器维护 (12)第6章系统调试与优化 (12)6.1 系统调试流程 (12)6.1.1 调试前的准备工作 (12)6.1.2 单机调试 (13)6.1.3 联机调试 (13)6.1.4 系统调试 (13)6.1.5 调试记录与分析 (13)6.2 系统功能优化 (13)6.2.1 硬件优化 (13)6.2.2 软件优化 (13)6.2.3 系统参数优化 (13)6.2.4 系统集成优化 (13)6.3 故障诊断与分析 (13)6.3.1 故障诊断方法 (13)6.3.2 故障分析 (14)6.3.3 故障处理 (14)6.3.4 预防措施 (14)第7章系统维护与保养 (14)7.1 日常维护与保养 (14)7.1.1 日常检查 (14)7.1.2 日常保养 (14)7.2 定期维护与保养 (14)7.2.1 定期检查 (14)7.2.2 定期保养 (15)7.3 系统备份与恢复 (15)7.3.1 系统备份 (15)7.3.2 系统恢复 (15)第8章安全生产与防护 (15)8.1 安全操作规程 (15)8.1.1 操作前的安全检查 (15)8.1.2 操作中的安全规范 (16)8.1.3 操作后的安全整理 (16)8.2 安全防护措施 (16)8.2.1 电气安全防护 (16)8.2.2 机械安全防护 (16)8.2.3 环境安全防护 (16)8.3 紧急处理 (16)8.3.1 紧急停机 (16)8.3.2 报告 (16)8.3.3 调查与处理 (17)第9章常见故障排除 (17)9.1 故障诊断方法 (17)9.1.1 观察法 (17)9.1.2 分段法 (17)9.1.3 参数检查法 (17)9.1.4 替换法 (17)9.1.5 诊断软件法 (17)9.2 PLC故障排除 (17)9.2.1 检查电源 (17)9.2.2 查看报警信息 (17)9.2.3 检查输入/输出信号 (17)9.2.4 检查程序 (18)9.2.5 更新固件 (18)9.3 传动系统故障排除 (18)9.3.1 检查电机 (18)9.3.2 检查驱动器 (18)9.3.3 检查传动机构 (18)9.3.4 检查传感器 (18)9.3.5 检查控制信号 (18)第10章技术支持与售后服务 (18)10.1 技术支持 (18)10.1.1 技术咨询 (18)10.1.2 技术培训 (18)10.1.3 技术更新与升级 (19)10.2 售后服务 (19)10.2.1 三包服务 (19)10.2.2 故障排查与维修 (19)10.2.3 定期巡检与保养 (19)10.3 配件供应与维修 (19)10.3.1 配件供应 (19)10.3.2 配件维修 (19)10.3.3 配件库存管理 (19)第1章系统概述1.1 系统简介工业自动化系统是现代工业生产过程中不可或缺的技术手段，它融合了计算机技术、自动控制技术、通信技术及机械电子技术等多种先进技术。
变频器和plc通讯网口接线在工业自动化领域中，变频器和PLC (可编程逻辑控制器) 是两个常见的设备，它们在现代生产中起着重要的作用。
其中，变频器主要用于控制电机的转速和运行状态，而PLC则负责控制整个生产线的各个环节。
在实际应用中，变频器和PLC之间的通讯网口接线是非常关键的一环。
变频器和PLC之间的通讯主要有两种方式：串口通讯和以太网通讯。
在本文中，我们主要关注以太网通讯方式。
以太网通讯具有高速、稳定和可靠的特点，广泛应用于工业自动化领域。
首先，我们来了解一下变频器和PLC的使用场景。
在许多生产过程中，电机的运行速度需要根据实际需求进行调整，这就需要通过变频器来控制电机的转速。
而PLC则负责控制整个生产线，包括物料的输送、机械臂的运动、传感器的采集等等。
变频器和PLC通讯的目的就是为了实现变频器和PLC之间的信息交互，从而实现对电机运行状态的监控和控制。
其次，我们需要了解变频器和PLC通讯网口接线的基本原理。
在以太网通讯中，变频器和PLC之间的连接通常使用标准的以太网线缆，也就是我们常见的网线。
变频器和PLC各自的网口都有两个接口，分别为发送（Tx）和接收（Rx）。
通过网线连接时，变频器的发送接口与PLC的接收接口相连，而变频器的接收接口与PLC的发送接口相连。
这样就实现了变频器和PLC之间的通讯。
接下来，我们需要配置变频器和PLC的通讯参数。
首先，我们需要确定变频器和PLC的IP地址。
IP地址是以太网通讯的重要标识，它相当于我们人的身份证号码，用于唯一标识一台设备。
配置IP地址时，需要确保变频器和PLC处于同一网段，这样才能实现彼此之间的通讯。
其次，我们需要配置变频器和PLC的端口号。
端口号是指定一个应用程序与因特网或另一台计算机上的应用程序通信时所使用的地址。
在通讯中，变频器和PLC需要互相指定一个端口号，以便彼此进行通讯。
最后，我们需要进行变频器和PLC通讯的编程设置。
对于PLC 来说，通常会使用PLC编程软件进行通讯设置。
台达变频器与PLC通讯功能的实现方法一、引言在自动化控制系统中，变频器作为一个重要的控制设备，常常与PLC （可编程逻辑控制器）进行通讯。
变频器与PLC的通讯功能的实现，可以实现在PLC控制下对变频器进行远程控制，从而实现对电机的速度、转向等参数的控制，提高整个系统的稳定性和灵活性。
二、PLC与变频器通讯的基本原理1.串行通讯原理：PLC与变频器之间的通讯一般采用串行通讯方式，即通过串行通信口发送和接收数据。
PLC通过串行通信口将控制命令和参数发送给变频器，变频器接收到数据后进行相应的操作，并将反馈的数据发送给PLC，PLC 再根据反馈数据进行相应的处理。
2.通讯协议选择：通讯协议是PLC与变频器之间通讯的规则，不同的厂家和型号的变频器通常采用不同的通讯协议。
在选择通讯协议时，需要考虑PLC和变频器的兼容性，以及通讯速度、稳定性等因素。
常用的通讯协议有Modbus、Profibus、CANopen等。
三、台达变频器与PLC通讯实现方法1.Modbus通讯协议实现方法：Modbus是一种常用的通讯协议，因为其简单、可靠而被广泛应用于自动化领域。
实现变频器与PLC的通讯，可以选择Modbus RTU或Modbus TCP通讯方式。
（1）Modbus RTU通讯方式在Modbus RTU通讯方式下，PLC通过RS485接口与变频器连接。
PLC发送Modbus RTU格式的命令帧，包括从站地址、功能码、寄存器地址等信息，变频器接收到命令后进行相应的操作，并将结果通过RS485接口发送给PLC。
（2）Modbus TCP通讯方式在Modbus TCP通讯方式下，PLC与变频器之间通过以太网连接。
PLC通过以太网发送Modbus TCP格式的命令帧，包括从站地址、功能码、寄存器地址等信息，在以太网中传输。
变频器接收到命令后进行相应的操作，并将结果通过以太网发送给PLC。
2.Profibus通讯协议实现方法：Profibus是一种采用国际标准的工业现场总线，具有高速、可靠等特点。
变频器实现电机的点动控制的常见方法解析1.引言概述部分的内容应该对整篇文章的主题进行一定程度的解释和引入。
下面是一个可供参考的概述部分的编写示例：引言1.1 概述在现代工业控制领域中，电机是被广泛应用的关键设备之一。
为了实现精准的控制和高效的运行，往往需要采用一些特殊的控制方法。
变频器是一种常用的控制设备，它通过改变电源给电机供电的频率来控制电机的转速和运行状态。
而点动控制，则是一种常见的特殊控制模式，适用于电机需要进行单次、短时的运行或停止的场景。
本文将介绍变频器实现电机的点动控制的常见方法，旨在帮助读者深入了解和掌握这一领域的技术。
1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
首先在引言部分，我们将对本文的主题进行概述。
接下来，在正文部分的第二节中，我们将介绍变频器的基本原理和作用，为后续的点动控制方法铺垫基础。
然后，我们将在正文部分的第三节详细介绍变频器实现电机的点动控制的常见方法，涵盖多种实现技术和应用场景。
最后，在结论部分，我们将对本文的内容进行总结，并对未来的研究和应用方向进行展望。
1.3 目的本文的目的是系统地解析变频器实现电机的点动控制的常见方法。
通过对不同的方法进行介绍和分析，读者可以了解每种方法的原理、特点和适用场景，以便在实际工程应用中能够选择合适的方法，并对其进行正确的配置和调试。
同时，本文还旨在推动相关领域的技术发展和研究，促进电机控制技术的创新和进步。
1.2文章结构文章结构部分的内容是文章的框架，用来引导读者理解文章的结构和内容安排。
在这部分内容中，我们可以简要介绍文章的组织结构和各个章节的主要内容。
以下是对文章结构部分的一种可能的编写方式：文章结构本文将围绕变频器实现电机的点动控制展开讨论，主要包括以下几个部分：1. 引言1.1 概述在引言部分，我们会简要介绍变频器实现电机的点动控制的背景和意义。
通过概述，读者可以初步了解文章的话题和研究的重点。
1.2 文章结构本文的结构如下所示。
罗克韦尔自动化变频器PowerFlex 70在ControlLogix系统中的通讯1 引言随着变频器的不断发展和推广应用，越来越多的场合需要对变频器进行网络通讯和监控，过去多采用传统的RS485/422接口采集实时信息，通过操作员界面修改参数。
今天，由于网络和现场总线技术的发展和应用，变频器之间的通讯、变频器实时监控等功能已经已经演变成为数字化时代，带数字接口的变频器不但具有提供更多的数据信息网络通信能力，而且还可以实现基于网络的参数在线优化。
A-B公司生产的PowerFlex系列变频器就是基于罗克韦尔自动化的NetLinx 开放网络体系，为DeviceNet、ControlNet和EtherNet/IP网络提供一系列通用的特性和服务，并导致更低的所有生产者成本。
当用户进行控制、组态和采集数据的时候，可以很容易地管理从车间底层到顶层的信息并无缝地将它们成为一个完整的系统。
它适用于DeviceNet、ControlNet、Universal RIO、RS485DF1、Profibus、interbus-S等网络。
其中控制层网络（ControlNet）、设备层网络（DeviceNet）和信息层网络（EtherNet）的三层网络结构为罗克韦尔自动化公司最新开发出来的网络结构，基于这种网络结构设计的ControlLogix系统将这种网络思想体现的淋漓尽致。
本文以下将介绍变频器PowerFlex70在ControlLogix系统中的组态及其网络功能，从而揭示PowerFelx系列变频器的网络优越性。
2 ControlLogix系统简介ControlLogix体系结构是目前非常先进的控制平台，该控制平台集成多种控制规程（如：时序、运动、驱动、过程）。
它所应用的处理器核心为Logix5550。
Logix5550具有强大的处理能力和灵活性，它支持一个ControlLogix机架上可以插入多个控制器、多个控制器可以穿越多个机架实现分布式控制、预定的处理器对处理器的通讯、多个处理器共享相同的I/O模块和通讯模块等众多功能。
ABB变频器参数设置做通信ABB变频器是一种广泛应用于工业控制系统中的电力设备，可用于调节和控制电机的转速和输出功率。
为了实现与其他设备之间的通信，通常需要对ABB变频器的参数进行适当的设置。
以下将介绍一些常用的ABB变频器参数设置方法及其通信应用。
1.通信接口设置：包括对ABB变频器的通信接口进行设置，如串口、以太网等。
可以根据实际需要选择适当的通信接口，并设置相应的通信参数，如波特率、数据位、校验位等。
2. Modbus通信设置：Modbus是一种常用的工业通信协议，可实现ABB变频器和其他设备之间的数据交换。
在ABB变频器中，需要设置Modbus相关的参数，如Modbus地址、寄存器映射等。
3. 通信协议设置：ABB变频器支持多种通信协议，如Profibus、Profinet、DeviceNet等。
可以根据实际应用需求选择适当的通信协议，并设置相应的参数，如站地址、通信速率等。
4.PLC通信设置：ABB变频器可以与PLC（可编程逻辑控制器）进行通信，实现对变频器的监控和控制。
需要设置PLC相关的参数，如PLC地址、通信协议等。
5.数据传输设置：ABB变频器可以通过通信接口将实时数据传输给其他设备进行监控和控制。
需要设置数据传输相关的参数，如数据传输速率、数据格式等。
6.报警和故障监测设置：ABB变频器可以通过通信接口将报警和故障信息传输给其他设备进行监测和处理。
需要设置报警和故障监测相关的参数，如报警和故障代码、报警和故障等级等。
7.远程控制设置：通过通信接口，可以实现对ABB变频器的远程监控和控制。
需要设置远程控制相关的参数，如远程控制命令、远程控制权限等。
总之，ABB变频器参数设置的通信应用非常丰富，可以实现与其他设备之间的数据交换、监控和控制。
通过适当的参数设置，可以实现变频器与整个工业控制系统的高效协同工作。
基于单片机和USS协议的变频器远程控制系统刘玲玲;乔书杰;李保强【摘要】针对变频调速工控现场普遍存在的电机和操作室远距离连接时监控变频器不便的问题,研发了基于单片机和USS协议的远程控制系统,通过变频器远程控制器的串行接口,利用工控领域通用协议USS通信协议,把变频器和控制系统连接起来,以主从机的方式通过RS485总线联网构成分布式系统控制多台变频器,并可组成DCS控制系统,达到过程数据、电动机运行状况实时监控的目的.文章阐述了基于单片机实现对USS协议变频器远程控制器的硬件组成与软件设置及其特点应用.【期刊名称】《自动化与仪表》【年(卷),期】2015(030)007【总页数】4页(P37-39,84)【关键词】单片机;变频器;远程控制器;通用串行接口协议;RS485总线【作者】刘玲玲;乔书杰;李保强【作者单位】郑州财经学院机电工程系,郑州450044;郑州财经学院机电工程系,郑州450044;机械工业第六设计研究院有限公司,郑州450007【正文语种】中文【中图分类】TP273变频调速系统在化工、机械、食品等行业应用十分广泛，许多变频调速现场，电机和操作室距离较远，变频器若安装在工控现场则不便于人员操作，若安装在操作室又对现场工人的观察和操作造成影响。
同时传统的开关量和模拟量控制因动力线拉的太远或较多信号线交织在一起容易造成干扰和控制的滞后等现象。
USS协议是一种工业通用通讯协议，其由西门子工程师开发，被广泛应用于工业控制相关产品中，尤其在变频器远程通讯控制中更为普遍。
鉴于上述情况，本文研究了基于单片机和USS协议的变频器远程控制系统。
变频器远程控制系统通过RS485总线联网实现远程控制变频器的启动、停止、加减速、正反转，并实时显示变频器的工作频率、转速等运行状态信息[1]。
单机通讯距离可达 1200 m（9600 b/s），RS485通过2条信号线，实现数据的接收，有效地消除了多条开关量、模拟量信号线共存时的干扰、滞后等问题。
浙江海洋学院东海科学技术学院本科生毕业论文东海科学技术学院毕业论文（设计）题目：电机变频驱动系统远程通信网络的设计（控制部分）系：机电工程系学生姓名：专业：电子信息工程班级：指导教师：起止日期：年月日摘要在现代工业中，电动机是应用面广、数量巨大的电力设备之一，电动机的运行与控制对产品质量和生成效益联系紧密。
变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向，它在频率范围、调速精度、输出性能、功率因数、工作效率、使用方便等方面是别的调速方式无法比拟的，其优越性体现在显著的节电性能和快速调速性能。
变频调速系统的核心即变频器的性能已成为调速性能优劣的决定因素。
本文对变频器的内部结构（整流器、滤波器、逆变器）和最重要的调速控制环节作了介绍，叙述了恒U/f控制的原理以及PWM波形生成原理与控制算法，分析了基于恒U/f控制的变频调速系统。
选用单片机控制方式，给出了直流电机的控制方案，能应用PWM控制技术，实现直流电机的启动、停止、加速、减速、正反转控制等功能。
关键词：变频调速；单片机；恒U/f控制；脉宽调制（PWM）AbstractIn modern industry, the motor is wide application and great number of electric equipment, electric motor control and operation of product quality and benefit closely linked. Frequency conversion technology is the important power transmission technology development direction, it in the frequency range and accuracy, speed and power factor, the output performance efficiency and convenience etc is another way of unmatched speed, the advantages of saving embodied in the significant performance and fast speed.Variable frequency variable speed system is the core of the converter performance has become the factors governing performance. Based on the internal structure of converter (rectifier, filter, inverter) and the most important link of the speed control is introduced, and describes the constant-voltage frequency ratio control principle and PWM generative principle and control algorithm, based on the analysis of the constant-voltage frequency ratio control variable frequency speed regulation system. Choose single chip microcomputer control mode is presented, dc motor control scheme, the application of PWM control technology, can realize the dc motor start and stop, acceleration and deceleration, positive &negative control etc. Function.Keywords:variable frequency variable speed, single chip microcomputer, U/f control method, Pulse width modulation (PWM)目录第一章绪论 (1)1.1选题的背景 (1)1.2本课题有关内容的发展现状 (1)1.3本课题的主要任务 (2)第二章变频器 (3)2.1变频器的结构及工作原理 (3)2.2变频器的分类 (4)2.3常见变频器的选用 (5)第三章变频控制器通信系统 (7)3.1变频控制器通信系统的基本概念 (7)3.2电机的变频调速方式 (7)3.2.1恒U/f控制方式原理 (7)3.2.2PWM控制技术原理 (9)3.2.3PWM调制方式 (12)第四章硬件电路设计 (15)4.1系统原理与组成 (15)4.2整流电路的设计 (15)4.3滤波电路的设计 (16)4.4逆变电路的设计 (16)4.5控制电路的设计 (17)4.4.1复位电路 (17)4.4.2时钟电路 (18)4.4.3键盘输入电路 (18)第五章单片机编程实现电机变频控制 (19)5.1 单片机选择 (19)5.2 程序的设计分析 (20)5.2.1程序总体思路 (20)5.2.2定时中断和PWM脉宽控制 (22)5.2.3按键处理和电机调速 (22)总结 (24)致谢 (25)[参考文献] (26)附录1程序清单 (27)电机变频驱动系统远程通信网络的设计（控制部分）第一章绪论1.1选题的背景电机控制技术已经广泛的运用于机床、电动工具、电力机车、机器人、家用电器、计算机的驱动器、汽车、船舶、轧钢、造纸和纺织等行业。
全世界上大概有多达100亿台电机运用于各个行业，近年来，我国空调一年的产量就已经超过1000万台，可见电机控制技术已经在工业中占据不可替代的位置[1-3]。
而变频器是工业生产应用中最理想,最有前途的调速控制设备之一,在工业控制、信息家电等领域都有着广泛的应用,对于在线监测并实时诊断电机状态具有十分重要的意义,将使系统工作稳定、安全可靠、提高系统的自动化程度。
电机行业已是一个比较老的行业，其在工业上应用了一个多世纪，虽然随着新材料的使用、计算机技术的发展，电机建模的改进和电机计算机辅助设计软件的不断推出，电机在功率密度、效率、可靠性等方面已与最初的电机有了很大的改进，但它相对的变化比较缓慢。
直流电机由于其便于控制和控制精度比较高的特点，在很长一段时间内被广泛应用，被人们认为难以被其它电机所取代，但随着电力电子技术的发展，各种新型器件和先进的控制方法在电机控制变换器系统中的应用，在很多的场合直流电机正逐渐被交流异步电机所代替，有人认为，在二十一世纪，直流电机将会在传动领域逐渐消失，而交流异步电机和其它类型电机的应用范围将逐渐增加。
过去直流电机占主要地位的调速传动领域，将逐渐被交流电机变频控制所占领。
交流电机变频控制在频率范围、动态响应、调速精度、低频转矩、输出性能、功率因数、工作效率、使用方便等方面是以往的交流控制方式无法比拟的，其优越性体现在两个方面:一是节电显著;二是卓越的控制性能。
随着电力电子技术的发展变频控制系统性能逐渐改进，而成本不断下降，在另一方面，全球性的能源危机使人们对能源的绿色利用越来越重视，对于消耗了30%左右能量的电机，其驱动系统也越来越引起人们的重视，每一台电机配备一个变频控制驱动系统正获得越来越多的认同和采用，同时对变频控制驱动系统也提出了高效率、高精度、高可靠性、多功能、智能化、小型化、低成本等要求[1-3]。
90年代中国高耗能产品的耗能量一般比发达国家高出12%～55%左右，但是其中有90%以上的能源在开采、加工转换、储运和终端利用过程中损失和浪费。
如果进行单位GNP能耗（吨标准煤/千美元）的国家比较，在90年代中期中国分别是瑞士、意大利、日本、法国、德国、英国、美国、加拿大的14.4倍、11.3倍、10.6倍、8.8倍、8.3倍、7.2倍、4.6倍、和4.2倍。
1995年，中国火电厂煤耗为412克标准煤/kWh，是国际先进水平的1.27倍[1-3]。
由此可见，对能源的高效利用在我国已经是迫在眉睫，尤其是作为能源消耗大户之一的电机在节能方面是大有力可挖的。
我国电机的总装机容量已达4亿千瓦，年耗电量达6000亿千瓦时，约占工业耗电量的80%。
我国各类在用电机中，80%以上为0.55～220kw以下的中小型异步电动机,并且在用电机拖动系统的总体装备水平却仅相当于发达国家50年代水平。
所以国家的十五计划中，将在电机系统节能方面的投入大约500亿元人民币[1-3]，因此变频控制系统将在我国具有非常巨大的潜力和市场。
1.2本课题有关内容的发展现状近20年来，以功率晶体管GTR为逆变器功率元件。
8位微处理器为控制核心。
按恒压频比U/F控制原理实现异步电动机调速的变频器，在性能上出现了巨大的进步。
第一是所用的电力电子器件GTR以基本上为绝缘栅双二极管IGBT所代替，进而广泛采用智能模块IPM，使得容量和电压等级不断扩大和提高。
第二是8位微处理器基本为16为所代替，甚至采用功能更强的32位微处理器或双处理器，使其功能变得含有；逻辑和智能控制的综合功能。
第三是改善压频比的同时，推出可以实现矢量控制和转矩直接控制，使得不仅可以实现宽调速，还可以伺服控制[3-5]。
变频控制技术的发展可以分为三个方面：（1）电力电子器件的更新，逆变器从采用半控制器件到GTR全控制器件，他的输出波形从交流方波变为脉宽调制PWM波，大大减小了谐波分量，拓宽了变频调速的范围并且减小了转矩的脉动幅度。
由于GTR在变频调速是会产生噪音，不受用户喜欢，现在已基本被IGBT 代替。
而智能功率模块IPM是以IGBT为开关器件，同时含有驱动电路和保护电路，是一种功率集成电路。
（2）控制策略的发展，第一代变频器采用的是按恒U/f比控制方式，它根据异步电动机等效电路是的线性U/f比进行变频调速。
第二代变频器主要采用矢量控制方式，它参照直流电动机的控制方式，将异步电动机的定子电流空间矢量分解为转子励磁分量和转矩分量。
与它一起发展的还有直接转矩控制方式，将异步电动机的转矩作为被控量，强调转矩的直接效果，不刻意追求输出电流为正弦波形。
（3）功能综合化，新一代的变频器由于有功能很强的微处理器支持，除了可以完成基本功能外还具有可编程、参数辨识及通信功能。
比如：自动加减速，程序运行，节电运行，电动机参数辨识，通信和反馈功能。
