变频器串行通信接口

2016-1-15 12:46| 编辑:电工学习网| 查看: 13306| 评论: 0

计算机与计算机或计算机与变频器之间的数据传送可以采用串行通信和并行通信两种方式。由于串行通信方式所用线路少，成本低，特别是在远程传输时避免了多条线路特性的不一致，因而被广泛采用。在串行通信时，要求通信双方都采用一个标准接口，使不同的设备可以方便地连接起来进行通信。RS-232C接口（又称EIARS-232C）是目前最常用的一种串行通信接口。它是在1970年由美国电子工业协会(EIA)联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通信的标准。它的全名是“数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)之间串行二进制数据交换接口技术标准”，该标准规定采用一个25针的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。

1.RS-232C

RS-232C采用负逻辑，用-5～-15V表示逻辑状态“1”，用+5～+15V表示逻辑状态“0”。RS-232C的最大通信距离为15m，最高传输速率为20kbit/s，只能进行一对一的通信。RS-232C可使用9针或25针的D型连接器，变频器一般使用9针的连接器，距离较近时只需要3根线，如图1所示。⑦脚为信号地。RS-232C使用单端驱动单端接收电路，如图2所示。RS-232C容易受到公共地线上的电位差和外部引入的干扰信号的影响。
RS-232的信号连接

图1 RS-232的信号连接
单端驱动单端接收电路

图2 单端驱动单端接收电路

2.RS-422A

美国的EIC（电子工业联合会）于1977年制定了串行通信标准RS-499，对RS-232C的电气特性作了改进。RS-422A是RS-499的子集，它采用平衡驱动差分接收电路(见图3)，从根本上取消了信号地线。平衡驱动器相当于两个单端驱动器，其输入信号相同，两个输出信号互为反相信号。图3中的小圆圈表示反相。外部输入的干扰信号是以共模方式出现的，两根传输线上的共模干扰信号相同，因接收器是差分输入，共模信号还可以互相抵消。只要接收器有足够的抗共模干扰能力，就能从干扰信号中识别驱动器的有用信号，从而克服外部干扰的影响。
平衡驱动差分接收电路

图3 平衡驱动差分接收电路

RS-422A在最大传输速率(10Mbit/s)时允许的最大通信距离为12m，传输速率为100kbit/s时最大通信距离为1200m。一台驱动器可以连接10台接收器。

3.RS-485

RS-485是RS-422A的变形。RS-422A采用全双工方式，两对平衡差分信号分别用于发送和接收。RS-485为半双工方式，只有一对平衡差分信号线，不能同时进行发送和接收。使用RS-485通信接口和双绞线可组成串行通信分布式网络，如图4所示。系统中最多可有32个站，新的RS-485接口器件已允许连接128个站。
由RS-485通信接口和双绞线组成的串行通信分布式网络