摘要：介绍了串行通信在变频驱动监控系统中的应用，它通过串行口将数字信号处理器( dsp)采集到的电压、电流及转速量传送到上位机，并将控制指令通过串行口发送到dsp。提出了几种串行通信的实现方式，并根据试验要求选择一种合适的方法。上位机采用labview编程，通过采用labview开发平台，pc机能很好地实现数据接收、数据存储和绘图，并通过前面板波形图分析变频调速系统的运行状态及性能。试验

结果表明采用的通信方式能达到要求。

  关键词：串行通信；变频调速；labview；监控系统

  中图分类号：tm 921. 51文献标志码：a文章编号：1673-6540(2010)07-0050-04

    数字信号处理器(dsp)由于其高效实时的处理能力，在变频调速控制领域内得到了广泛应用。在变频调速系统中，常采用pc机和dsp主从式结构，这样可充分发挥dsp数值处理能力和pc机的友好界面。上位机采用labview软件开发平台，能为用户提供简明、直观、易用的图形编程方式，可以将繁琐复杂的语言编程简化为以菜单提示方式表示的选择功能，并用线条将各种功能连接起来，十分省时简便。与传统的编程语言相比，labview图形编程方式能够节省百分之85以上的程序开发时间，但其运行速度几乎不受影响，体现出了极高的效率。

    在变频调速系统中，一般通过pci数据采集专采集电压、电流及转速量，而本文将dsp程序中的电压、电流及转速数字量通过串行通信接口传递给上位机。通过labview编程可以在前面板将电压、电流及转速量实时显示出来，通过波形分析变频调速系统的性能并根据实际需要，以二进制形式保存接收到的数据，此外还可以进行谐波含量分析。与通过pci采集卡采集电压、电流及转速量相比，其优势在于节约了一块pci采集卡，且显示的是在dsp中实际参与运算的量。同时，上位机将指令通过串行通信接口传递给下位机dsp，这样就可以灵活地进行交流变频调速。

    rs - 232目前仍然是广泛使用的实现计算机之间、计算机与设备之间相互通信的方法之一，几乎每台工控机都有两个rs - 232串行接口。rs- 232被定义为一种在低速率串行通信中增加通信距离的单端标准。因此，其传输距离与传输速率相矛盾，再加上双绞线上的分布电容，在不考虑传输速率的情况下其****传送距离约为50 m，在不考虑传输距离的情况下其****速率为128 kb/s。在变频交流调速系统中，逆变器开关元器件的开关频率一般为10 khz。因此，即使在不考虑传输距离的情况下，rs - 232仍不熊传输一个l6位的电压或电流数据。

    rs - 485串行接口克服了rs - 232传输距离近，传输速率慢等缺点，其****传输速率可达到10 mbps，传输距离可以达到120 m。为了实现将dsp的电压电流数据传输到工控机，可以采用rs -485串口进行通信，它在距离和速率上完全能满足要求，但是rs - 485串行接日的程序比较复杂，而变频调速系统对距离没有较大的要求，因此需找到一种程序简单、传输速率快的串行接口。usb 2.0转rs - 232串口在工控机上能产生一个虚拟串口，波特率为300~ 921 600 bps，既能满足数据传输要求，程序又简单。

1.2硬件电路

    在实现sci的硬件连接中主要考虑scirxd、scitxd两根线。由于外部输入rs - 232电平，

因此设计中应当注意电平等一些特性的转换。rs - 232串行通信中常用的电平转换芯片为max232系列，其电平响应时间为lls级，而直接采用rs - 232串口通信的波特率不超过120 kb-ps，因此能满足其通信要求。但本文介绍的系统采用的是usb 2．o转rs - 232串口，其波特率能达到921 600 bps。因此，max232系列电平转换芯片不能满足该系统的要求。针对该系统的特点，采用max3160电平转换芯片，它能将rs -232电平转换为电平。当其引脚10接地时，其允许的波特率为250 kbps，而当其引脚10接高电平时，其允许的波特率为1 mbps，正好符合该试验系统要求。整个系统的硬件电路如图1所示。