当艾默生变频器在游艺机恐龙危机中的应用

艾默生变频器在游艺机（恐龙危机）中的应用

关键词：上位机、可编程控制器、变频器、帧头，帧尾，命令码、响应码、ASCII码。

一、前言：

该游艺机（恐龙危机）是我公司和深圳华强集团公司合作的一个项目，在2003年3月正式开始启动。该游艺项目（恐龙危机）是以恐龙为主题。游客坐在该游艺车上，沿着特定的轨道运行。沿途有许多电影场景，游艺车自身能产生与场景相适应的动作。采用变频器控制6、坚持周期检定,保持实验机良好技术状态.检定周期1般为1年;，可产生不同程度的感受，实现各个动作之间的柔性转换。电影画面气势恢宏，产生的动作剧烈、刺激。有视觉、听觉、触觉的刺激，有全方位的感受。

二、问题的提出

由华强公司提出一个整体规划：该项目由总台、电影场景、游艺车三大部分组成。游客坐在该游艺车上，沿着特定的轨道运行，在沿涂运行过程中，有不同的电影场景，播放不同的电影片段。当该游艺车运行到某电影场景时，该场景播3．机电：优良电子万能实验电机机采取交换伺服调速系统放一个电影片段，在该游艺车上有车载计算机，接收到场景总台发来的信号；车载计算机根据总台的信号，分析处理后，发出与场景电影相一致的音频流信号和向可编程控制器的命令信号。可编程控制器接收到命令后，控制车载各部件产生相应的动作。其总控制框图见图一。

图一

当时提出几个动作的概念，如：急驶、急停、慢驶、慢停、快转、慢转、倾斜、失重、振荡等动作。这些动作不能做一个具体的数字表述，因为在端小平表示游艺机行业，一切以游客感受为标准。其中有速度变性能更稳定.化的是急驶、急停、慢驶、慢停、快转、慢转。同时提出在必须有前进的速度和加速度以及旋转的速度、角度、角加速度的控制。有车载计算机收到总台的命令后，向该车的可编程控制器发送命令（如：Gxyz,和Rabcd其中G表示行走命令，x表示行走的方向， y表示行走的速度，z表示行走的加速度，R表示旋转命令， a表示旋转的方向， b 表示旋转的速度，c表示旋转的角度，d表示旋转的角加速度）。

实际上具体的动作是根据电影的内容而定，对电机的速度、加速度必须能随意控制。同时，由于环境的影响和对稳定性的要求，对变频器的性能有很高的要求。我了解几家变频器的性能、用法、价格和售后服务，以及厂家的资料和市场的反映情况。选用了艾默生EV2000型变频器。EV2000实现了高转矩、高精度、宽调速驱动；具有防跳闸性能和适应恶劣电、温度、湿度和粉尘能力，提高了产品的可靠性；EV2000通过优化PWM控制技术和电磁兼容性整体设计，能满足用户对应用场所的低噪音、低电磁干扰的环保要求。

三、问题的解决：

在该项目中，总台控制、电影动画、车载计算机和音频流信号由华强公司负责，我公司负责车载可编程控制器和车载各部件的动作。必须接收车载计算机发出的命令。经处理后，在发出各种命令完成相应的各种动作。其中用两台变频器来控制行走和旋转的各个动作，另两台变频器分别控制电推杆1和电推杆2。其车载部分的控制框图见图二：

图二

1个可编程控制器同时控制4台变频器、大量的输入输出口和1个上位机通讯口。假如用可编程控制器的I/O口输出处理，由于动作的随意性，将占用大量输出口，甚至变频器没有这么多控制口来产生这么多相应的动作。如将1个变频器分成7段曲线运行，至少需要20个输出口，加上4个变频器的输入接触器的控制，需要24个输出口，这样一来，大量的输出口被变频器占用；而且输出口多，则占用的空间越多。这种方案在游戏机实际运用中很难行得通（游戏机布线相当困难，尤其在三维转动游戏机），并且不利于以后功能的增加。

由图二来看，其控制模式类似于RS485组方式，（与艾默生变频器的用户手册变频器组方式中单主机多从机模式一致）。4台变频器由通讯模式来控制。这样既能方便控制电机，读取电机的运行状态，省去许多可编程控制器的输出口。又利于以后的功能增加，真正实现动作的随意性。

四、通讯的协议

1． 接口方式：RS485接口，异步，半双工，8-N-1，9600bps。

2． 通讯方式：变频器为从机，主从式点对点通讯。

3． 通讯格式：

3.1. 主机命令帧格式：

帧头 从机地址 主机命令区 命令索引区 设定数据区 效验区 帧尾

3.2. 从机响应帧格式：

帧头 从机地址 从机响应区 命令索引区 运行数据区 效验区 帧尾

3.3. “数据区”在具体的协议帧中可能不存在。

3.4. 协议中有效字符为：~、0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F及十六进制数0DH，小写ASCII字母a、b、c、d、e、f为非法。

3.5. 有效命令帧长14或18字节,响应帧也有个别为10字节.

4． 格式解释

4.1. 帧头： “~”(即十六进制7E)，单字节。

4.2. 从机地址：从机的本机地址。双字节。ASCII格式。设置范围：00