数字电位器在单片机控制变频器中的应用

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摘要
提出一种采用单片机和数字电位器控制变频器调速的方法，
对变频器的调节方法进行了分析对比，给出了实用的硬件和
软件设计。
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变频调速作为交流电机调速的主要手段
已经在工业领域中应用的十分广泛，其具有的
调速范围宽、稳速精度高、动态响应快、适用
% l% e3 G" o0 s+ r) [范围广、运行可靠等技术性能，已逐步取代直
7 T+ `% l: S3 C5 }) W+ r流电机调速系统。变频器的控制方式主要有三
2 `& j$ z' ^4 }3 Q, G  S种：1．通过变频器面板操作，即通过操作面板
改变频率的输出和其他运行参数；2．在变频器
模拟量输入端输入0～IOV或4～20mA信号，
, X/ n  d6 g6 e8 K, k& \9 L# |$ F通过改变输入模拟量的大小控制变频器的输出
频率；3．通过变频器的通讯口(多为RS485)进
+ w; z9 Y/ v) m行控制。第一种方式一般用于现场手动调节和
0 B4 n% Y9 D* L1 n' H. V" n参数设定，后二种方式多用于自动调节和远程
控制。工控领域中常用的PLC、DCS等控制系
2 T9 y+ ^! _2 H, J9 Y统都具有适用于变频器接口条件的控制模块，
可以方便的实现变频器的闭环自动控制，在大
! H; q) m( [! }3 K" d6 S中型的控制系统中使用较为普遍。而对于一些
6 C% y! k1 D, H; l3 L小型实验装置和嵌入式控制装置，处理器在控
制变频器之外，一般还需要处理键盘输入、显
1 U3 |9 q1 ^$ b) {' G示屏、数据采集和其它过程控制等工作，这种
) M! f( A5 p$ h控制要求更适合采用单片机系统作为控制核
6 j2 }7 Q( F" B& n0 B3 `心，而以PLC加操作面板的形式，虽能实现功
能但成本过高，不宜采用。
* ?+ a+ D5 r$ }5 b; t使用单片机控制变频器可以选择后二种
9 P$ {, k' `4 H) R方式，采用通讯口方式控制，其优点是控制功
能全面，通过相应的电平转换电路适合变频器
的通讯口形式(RS484／RS232／CAN等)，就可
- e1 [4 u; g2 S! P与变频器进行通讯，硬件简单，二者间的连线
数量少连接方便。缺点是需要了解掌握变频器
的通讯协议才能进行控制编程，软件设计复
$ c" K) j, w+ f! {8 G杂。由于不同品牌的变频器通讯接口和通讯协
议各不相同，目前尚没有统一的标准，只能针
7 x) g4 a5 ^5 _) f对一种变频器进行开发，缩小了变频器品种的
选择范围，适用性受到限制。而对于模拟量输
入控制方式，则几乎在所有的变频器中都能支
持，虽然在功能上比较单一，但可实现调速的
9 l: U& R6 @- U8 p; m主要功能，能满足多数场合的使用要求，具有
普遍性。

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单片机控制变频器中的应用