1 监控系统硬件结构

　　监控系统硬件总体结构设计中，上位机作为主控单元，为了使计算机与变频器之间能够通信，应在两者之间安装一个转换接口，这样计算机通过RS232/RS485转换接口连接到EV3000变频器，通过变频器驱动控制变频电机，变频电机驱动转台旋转。编码器把电机转动信息反馈至变频器，从而实现上位机发送通信命令控制变频器，变频器响应命令驱动电机使转台动作，编码器把反馈信息回传给变频器，完成控制流程。监控系统的硬件结构如图1所示。

　　EV3000可以通过长短帧进行通信。短帧用于独立传送自动控制系统所需的控制字和状态字;长帧既包括控制字和状态字又含有涉及操作控制、观测、维护以及诊断等的内容(所具有的内容受变频器自身功能的限制)。本文以长帧为例进行说明。从计算机(控制器)到变频器的通信发送帧格式如图2所示。从变频器到计算机(控制器)的通信接收帧格式如图3所示。

　　EV3000的参数定标说明如下：

　　1)频率的定标为1：100。欲使变频器以50 Hz运转，则主设定应为1388H(5 000)。

　　2)时间的定标为1：10。欲使变频器加速时间为30 s，则功能码设定应为012CH(300)。

　　3)电流的定标为1：10。若变频器反馈电流为012CH，则该变频器当前电流为30 A。

　　3 监控系统软件设计

　　软件设计基于Windows平台的可视化集成开发工具Delohi软件，利用Delphi的第三方提供的Spcomm控件，可简单便捷地实现应用程序的串行通信。Spcomm主要属性方法包括：1)CommName：设置串口;2)BaudRate：设置波特率;3)Paritv：奇偶校验位;4)ByteSize：设定的字节长度;5)StopBits：停止位;6)Startcomm方法，用于打开串口;7)StopComm方法用于关闭串口;8)WriteCommData方法用于将一个字符串发送到写进程。监控界面如图4所示。

　　监控程序界面主要用于用户和变频调速系统之间交互。通过此界面，用户一方面可以方便地控制电机动作，另一方面，也可实时监控变频调速器的一些比较重要的参数，如电流、频率、电机的转矩及转速等，观察其运行状况是否正常。在计算机通信前必须对串口进行初始化，而且参数要与变频器参数相同，否则不能通信。变频器通信程序流程如图5所示。

在实际应用中，通过计算机控制软件设定相应频率使转台在匹配的加速度下运行。表1中列出变频器频率f，转台法向加速度G，转台角速度ω，转台转速N之间的对应关系。

　　图6是变频电机驱动转台按表1中3种频率变换动作，逐级递升使转台法向加速度在40，60，80 g下转动。通过分析实验数据可知，上位机监控软件能够稳定、准确的控制变频电机动作，完成操作流程。