BLDC驅(qū)動(dòng)器485通訊的接線方法及配置的資料說明

　　此用法通過485通訊實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的控制操作。485通訊控制的接法如圖 4.57所示。485主站（主站可以是PLC、單片機(jī)或PC機(jī)等）的485兩信號(hào)線按照A-A、B-B的方式與驅(qū)動(dòng)器的485接口相連。485主站通過Modbus-RTU通訊協(xié)議操作驅(qū)動(dòng)器的相關(guān)寄存器對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速、方向控制、位置控制等操作。在485通訊控制方式下，驅(qū)動(dòng)器支持占空比調(diào)速、速度閉環(huán)控制和位置閉環(huán)控制。

　　使用RS485與驅(qū)動(dòng)器通訊時(shí)，通訊參數(shù)及設(shè)備地址應(yīng)與驅(qū)動(dòng)器一致。通訊參數(shù)包括波特率、奇偶效驗(yàn)方式和停止位。驅(qū)動(dòng)器默認(rèn)的通訊參數(shù)為，波特率9600bps，偶校驗(yàn)，1停止位。驅(qū)動(dòng)器的波特率可通過0x0090和0x0091寄存器進(jìn)行配置，驅(qū)動(dòng)器支持的波特率范圍為1200～115200bps；校驗(yàn)方式和停止位通過0x0092寄存器進(jìn)行配置，驅(qū)動(dòng)器支持偶校驗(yàn)+1停止位、奇校驗(yàn)+1停止位和無校驗(yàn)+2停止位。通訊參數(shù)相關(guān)寄存器詳見6.3.5小節(jié)系統(tǒng)參數(shù)配置寄存器。驅(qū)動(dòng)器的Modbus從站設(shè)備地址通過撥碼開關(guān)第1～7位配置，從站地址譯碼表見表 2.7；第8位為控制方式位，使用485通訊控制時(shí)第8位應(yīng)撥到ON；撥碼開關(guān)的配置如圖 4.58所示。

　　在使用電機(jī)前，應(yīng)首先對(duì)電機(jī)的額定電流和工作電流進(jìn)行配置。可通過0x006a和0x006b寄存器（詳見6.3.4小節(jié)）配置電機(jī)的額定電流和最大負(fù)載電流，配置的電機(jī)額定電流應(yīng)與電機(jī)實(shí)際額定電流一致或略高，最大負(fù)載電流可用來配置電機(jī)的最大負(fù)載/堵轉(zhuǎn)力矩，如無要求，通常與額定電流配置相同，制動(dòng)電流通過與電機(jī)額定電流配置一致。電機(jī)額定電流可從電機(jī)的銘牌標(biāo)示或數(shù)據(jù)手冊(cè)上獲得。如果無法確定電機(jī)額定電流，可用電機(jī)額定功率除以額定電壓再除以電機(jī)效率估算，對(duì)于12V電機(jī)，效率可取50%，對(duì)于24V及以上電壓電機(jī)，效率可取70%。對(duì)于初次使用的電機(jī)，或電機(jī)相線或霍號(hào)信號(hào)線接線順序調(diào)換，應(yīng)先進(jìn)行電機(jī)學(xué)習(xí)。如何對(duì)電機(jī)進(jìn)行學(xué)習(xí)詳見3.1.2小節(jié)。

　　占空比調(diào)速方式下PWM的上升、下降緩沖時(shí)間及速度閉環(huán)和位置閉環(huán)方式下的加減速加速度可通過0x0050～0x0053寄存器（詳見6.3.3小節(jié)速度控制存器的描述） 臨時(shí)單獨(dú)改變；而上電時(shí)默認(rèn)的占空比調(diào)速方式下PWM的上升、下降緩沖時(shí)間及速度閉環(huán)和位置閉環(huán)方式下的加減速加速度，以及最大加減速加速度和最大換向頻率通過0x0060～0x0067寄存器（詳見6.3.4小節(jié)電機(jī)控制參數(shù)配置寄存器的描述）進(jìn)行配置。

　　通過寫0x0042寄存器設(shè)定輸出占空比進(jìn)行占空比調(diào)速；通過寫0x0043寄存器設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的換向頻率（對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速）進(jìn)行閉環(huán)調(diào)速；通過0x0044設(shè)定位置控制的換向頻率（對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速），0x0045寄存器設(shè)定位置控制方式為絕對(duì)位置還是相對(duì)位置，0x0046和0x0047兩個(gè)寄存器寫入四字節(jié)整型的目標(biāo)位置數(shù)值來進(jìn)行位置閉環(huán)控制；通過0x0040寄存器對(duì)電機(jī)進(jìn)行制動(dòng)操作。占空比調(diào)速、閉環(huán)調(diào)速、位置控制三種調(diào)速方式間可直接切換，寫各調(diào)速方式對(duì)應(yīng)的輸出量寄存器（如0x0042、0x0043、0x0047寄存器等）即可切換為相應(yīng)的調(diào)速方式。對(duì)于位置控制調(diào)速方式，可以只操作0x0046和0x0047寄存器或在對(duì)0x0046寄存器單次寫0后只操作0x0047寄存器來進(jìn)行位置控制。0x0040～0x0047寄存器的描述詳見6.3.3小節(jié)。

　　閉環(huán)調(diào)速的算法可通過0x0070寄存器配置為速度閉環(huán)控制或時(shí)間-位置閉環(huán)控制。前者具有超調(diào)量小及在高速時(shí)調(diào)速平穩(wěn)的特點(diǎn)，但在低速時(shí)調(diào)速可能不均勻；后者可實(shí)現(xiàn)多驅(qū)動(dòng)器對(duì)多個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)角度的同步控制，以及在低速時(shí)調(diào)速也平穩(wěn)，可滿足極低速控制的要求，但在調(diào)速過程中有一定超調(diào)。

　　當(dāng)閉環(huán)調(diào)速算法為速度閉環(huán)控制時(shí)，通過0x00c0～0x00c5寄存器配置閉環(huán)調(diào)速的PID參數(shù)；當(dāng)閉環(huán)調(diào)速算法為時(shí)間-位置閉環(huán)控制時(shí)，通過0x00c6～0x00cb寄存器配置閉環(huán)調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的PID參數(shù)，通過0x00ba～0x00bf寄存器配置閉環(huán)調(diào)速電機(jī)自鎖時(shí)的PID參數(shù)；當(dāng)為位置閉環(huán)控制，也通過0x00c6～0x00cb 寄存器配置位置閉環(huán)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的PID參數(shù)，0x00ba～0x00bf配置電機(jī)自鎖時(shí)的PID參數(shù)。PID各參數(shù)配置過大，可能導(dǎo)致調(diào)速或位置控制超調(diào)嚴(yán)重甚至出現(xiàn)震蕩，PID各參數(shù)配置過小可能導(dǎo)致調(diào)節(jié)緩慢，跟隨性差，應(yīng)合理配置PID參數(shù)以使調(diào)節(jié)效果最佳。PID參數(shù)配置相關(guān)寄存器詳見的6.3.8介紹。

　　通過0x0080～0x0099寄存器（詳見6.3.5小節(jié)系統(tǒng)參數(shù)配置寄存器的描述）可配置485通訊控制方式下限位開關(guān)觸發(fā)極性、通訊參數(shù)、通訊中斷保護(hù)時(shí)間和堵轉(zhuǎn)停止時(shí)間等。我們通過0x0095寄存器設(shè)置通訊中斷保護(hù)時(shí)間，當(dāng)在設(shè)置的時(shí)間內(nèi)沒有對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行通訊訪問時(shí)，驅(qū)動(dòng)器便會(huì)進(jìn)行制動(dòng)操作，這樣可解決機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)過程中，通訊線路出現(xiàn)故障導(dǎo)致機(jī)械裝置不受主站控制問題，我們可以將實(shí)時(shí)狀態(tài)寄存器（詳見6.3.2小節(jié)）作為周期性查詢?cè)L問的寄存器。我們通過0x008e寄存器設(shè)置堵轉(zhuǎn)停止時(shí)間，當(dāng)電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)電流達(dá)到配置的最大負(fù)載電流且電機(jī)轉(zhuǎn)速為0，當(dāng)這種狀態(tài)持續(xù)時(shí)間達(dá)到配置的堵轉(zhuǎn)停止時(shí)間后，驅(qū)動(dòng)器將進(jìn)行制動(dòng)，堵轉(zhuǎn)停止的狀態(tài)可通過0x0032寄存器讀取，我們可以通過制動(dòng)或反轉(zhuǎn)操作清除堵轉(zhuǎn)停止標(biāo)志。

　　通過0x0020～0x0034寄存器（詳見6.3.2小節(jié)實(shí)時(shí)狀態(tài)寄存器的描述）我們可讀取輸出PWM值、電機(jī)換向頻率、電機(jī)相電流、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)位置、電機(jī)轉(zhuǎn)速等電機(jī)相關(guān)實(shí)時(shí)狀態(tài)值以及各輸入信號(hào)的實(shí)時(shí)數(shù)值。通過0x0020寄存器讀取PWM輸出值，PWM輸出值可反映驅(qū)動(dòng)器輸出加在電機(jī)相線上的電壓，相電壓約等于電源電壓乘以占空比。通過0x0022寄存器讀取電機(jī)換向頻率，電機(jī)換向頻率為電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)霍爾傳感器輸出的霍爾信號(hào)改變的頻率，單位為Hz。電機(jī)相電流為電機(jī)U、V、W三相線中電流的平均值，單位為A。通過0x0024和0x0025寄存器讀取電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)位置為電機(jī)朝著某一方向轉(zhuǎn)動(dòng)的換向次數(shù)（或霍爾脈沖數(shù)），電機(jī)位置控制的預(yù)計(jì)完成時(shí)間可通過0x0026和0x0027寄存器讀取，完成狀態(tài)通過0x0023寄存器讀取。電機(jī)轉(zhuǎn)速通過0x0034寄存器讀取，電機(jī)轉(zhuǎn)速為測(cè)量的電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速，單位為RPM，要使讀取的電機(jī)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速與電機(jī)真實(shí)轉(zhuǎn)速一致，那么應(yīng)先通過0x0073和0x0074寄存器配置電機(jī)極個(gè)數(shù)和減速比。