采用LabVIEW的PC机与变频器的串口通信

 　　同理，停止命令以一个层叠式顺序结构和上面(2)，(3)两步命令层叠进行，同样先需要设定变频器转数为零，然后延时等待，最后把停止命令以字符串形式发给串口，完成变频器的停止动作；

　　最后，利用VISA Close.VI关闭串口；串口不再使用时需要关闭，使其处于空闲状态，便于下一次打开串口。整个串口通信完毕后用Exit LabVIEW.VI退出此程序。程序的主要代码框图如图2所示。

　　程序的一个很大的优点在于，将变频器速度控制与变频器的启停控制整合到一起，使得程序操作简单，更加优化合理。程序中采用了调用子VI的方法，大大简化了流程图的复杂程度，提高可读性，方便查看代码和调试程序。

　　由于变频器接受的数据格式为ASCII码字符串，所以在命令写入串口之前必须先进行数据格式的转换，这里子VI的作用就是将各种参数值转换成ASCII码字符串，然后写入串口。以变频器的启动为例，根据东元变频器的启动数据格式，以十六进制形式发送01100000 0001 0200 0167 90，利用反馈节点将此字符串拆分成字符串数组，再转换为数值数组，然后利用字ByteArray To String.VI模块，将字节数组转换成ASCII码字符串。变频器接受ASCII码后经过算法还原，然后去执行相应的操作。就可以启动变频器，程序代码框图如图3所示。

　　程序中局部变量的使用也大大简化了程序开发的复杂程度，和Visual C++等基于文本的编程语言不同，LabVIEW中的各个对象之间是靠连线来传递数据的，但是在需要两个程序之间交换数据时，靠连线的方式是不行的；即便是在同一个程序中的对象之间交换数据，有时也会遇到麻烦。在这种情况下，就需要使用局部变量。

　　串口通信操作前面板如图4所示，直接在面板上设置参数，简洁明了，易于操作。在试验过程中可以随意连续的更改转数，实现无级调速。

　　4 结果验证

　　这里主要是检查电机的运行状态是否与设定状态吻合，变频器根据PC机发送的指令控制电机，然后又将电机的当前工作状态读取上来。读取变频器的状态指令，可利用VISA Read.VI模块，程序具体实现方法与上述写入指令相同。

　　针对不同情况进行错误处理：首先在前面板中发送指令给变频器，然后去读取此时变频器运行指令，将读取上来的数据进行指令校验和的验证，做条件判断：

　　(1)如果校验正确就说明数据指令执行成功；

　　(2)如果很长时间都没有将变频器上的转数读上来，或者变频器根本就没有动作，出现超时错误，说明变频器通讯故障。

　　(3)读取的值与设定转数值不同，那么指令发送错误，将重新发送指令。可以在前面板显示出变频器的电压状态表，方便直观地查看电机工作状态。

　　通过环一块摩擦磨损试验机的试验运用证明，所开发的变频器控制软件设计合理，使用方便，响应速度快，尽管电机存在惯性作用，也能在较短的时间内达到要求的速度，能够保证当摩擦学试验参数变化时，电机仍保持很好的刚性，很好地解决了试验过程中电机速度控制问题。

　　本文的创新点在于根据摩擦学试验机的具体试验要求，利用LabVIEW技术实现计算机与变频器的通信，利用串行端口来控制变频器的运行，操作简单，响应速度快，能够连续、动态地改变电机转速，为环一块摩擦磨损试验机的试验系统提供了强大的技术支持。该设计方法已应用在笔者实验室的实际工作中，获得很好的试验效果。同时，该通信方式简单、稳定、可靠，具有很好的实时性和可移植性，可供其他串口通信系统参考。