伺服驅動(dòng)器是構成伺服系統的基本部件，廣泛應用于各種電力傳動(dòng)自動(dòng)控制系統中，如：數控機床、柔性制造系統、機器人驅動(dòng)、火炮隨動(dòng)系統、雷達控制、艦船推進(jìn)、車(chē)輛驅動(dòng)、印刷設備、紡織設備、縫紉設備等。在應用伺服驅動(dòng)器的過(guò)程中，實(shí)時(shí)讀取和修改各個(gè)控制參數來(lái)達到實(shí)時(shí)控制，是對伺服系統的基本要求。
　　本文即針對德國博世力士樂(lè )的伺服驅動(dòng)器indradrive，采用靈活易用的VB6.0編程語(yǔ)言，通過(guò)indradrive本身所帶的rs232串行通信接口，實(shí)現了上位pc機與伺服驅動(dòng)器的串行通信，完成了對伺服驅動(dòng)器內部各控制參數的實(shí)時(shí)控制。
indradrive的通信協(xié)議
　　indradrive采用sis通信協(xié)議，它是一種二進(jìn)制通信協(xié)議，含有完整的報文格式和返回校驗格式。針對博世力士樂(lè )的各種產(chǎn)品（plc、伺服驅動(dòng)器等），sis協(xié)議的通信格式是統一的。
　　sis協(xié)議采用的數據格式為：1位起始位，8位數據，1位或2位停止位，無(wú)校驗位;通信傳輸數據的波特率為115200bps。sis協(xié)議采用十六進(jìn)制數據格式來(lái)表示各種指令代碼及數據，其軟件通信指令經(jīng)過(guò)優(yōu)化設計后，只有兩條，一條為讀指令，一條為寫(xiě)指令，兩條指令使得上位機軟件編寫(xiě)非常方便。
　　sis協(xié)議的報文格式如附表所示。

　　附表　sis協(xié)議的報文格式

　　其中報頭由8個(gè)字節組成，它們的意義如下：
　　第一個(gè)字節stz：起始位，默認為0x02;
　　第二個(gè)字節cs：用于校驗數據，它的值是除此字節外，所有的數相加后的低8位值異或ff，再加1后的值;
　　第三個(gè)字節datl：除去報頭后所有數據的長(cháng)度（字節的個(gè)數）;
　　第四個(gè)字節datlw：重復第三個(gè)字節的內容;
　　第五個(gè)字節cntrl：決定錯誤返回類(lèi)型，默認為0x00;
　　第六個(gè)字節service：服務(wù)類(lèi)型（讀參數寫(xiě)0x80，寫(xiě)參數寫(xiě)0x8f）;
　　第七個(gè)字節adrs：驅動(dòng)器地址;
　　第八個(gè)字節adre：驅動(dòng)器地址。
　　用戶(hù)數據頭包含5個(gè)字節，意義如下：
　　第一個(gè)字節control byte：操作參數值，默認為0x3c;
　　第二個(gè)字節device address（unit address）：驅動(dòng)器地址;
　　第三個(gè)字節parameter type：參數類(lèi)型，對于驅動(dòng)器其值為0x00;
　　第四、五字節parameter number：參數號，對于驅動(dòng)器的s參數，直接寫(xiě)參數號的十六進(jìn)制值;對于p參數，寫(xiě)“215+參數號”的十六進(jìn)制值。
　　用戶(hù)數據的數據長(cháng)度取決于操作參數的數據類(lèi)型，如操作參數為int型，寫(xiě)2個(gè)字節;為dword型，寫(xiě)4個(gè)字節。寫(xiě)的時(shí)候注意低位字節在前，高位字節在后。
VB實(shí)現pc機與indradrive的串行通信
　　pc機與indradrive的通信常采用主從問(wèn)答方式，pc機始終具有初始傳送優(yōu)先權，所有的通信均由pc機來(lái)啟動(dòng)。每次通信都是由pc機通過(guò)發(fā)送（讀/寫(xiě)參數）命令啟動(dòng)通信，indradrive在接到pc機發(fā)送的命令后，首先檢查命令中的起始標志，然后檢查命令中的驅動(dòng)器地址是否與自己的驅動(dòng)器地址相符，如果不一致，說(shuō)明計算機是與其它的驅動(dòng)器進(jìn)行通信，從而忽略該命令;如果一致，就響應該命令，并將執行結果回送到pc機，一次通信過(guò)程結束。
　　在VB的控件工具箱中提供了一個(gè)使用非常方便的串行通信控件mscomm，它全面地提供了使用串行通信上層開(kāi)發(fā)的所有細則，串行通信的實(shí)現既可以采用中斷方式，又可以采用查詢(xún)方式。mscomm控件提供了實(shí)現串行端口中斷功能的oncomm事件，該事件是唯一的，可以截取串口的任何消息，當有串口事件或錯誤發(fā)生時(shí)，VB程序就會(huì )自動(dòng)轉入oncomm事件處理程序中。commevent屬性存有串口最近的事件或錯誤的數值代碼，可以在程序中隨時(shí)讀取commevent屬性值來(lái)了解通信情況，oncomm事件是和commevent屬性密切相關(guān)、一起使用，當任何一個(gè)oncomm事件或錯誤發(fā)生時(shí)，都會(huì )使得commevent屬性值改變。在oncomm事件處理過(guò)程中，可以通過(guò)判斷commevent屬性值，對于不同的屬性值轉入不同的事件處理過(guò)程。
　　根據sis通信協(xié)議的規定，VB程序中主要是針對mscomm控件的操作，主要有mscomm控件的初始化和oncomm事件的處理。
　　mscomm控件的主要初始化代碼如下：
　　mscomm_com1.commport = 1
　　‘設定需要使用的串口
　　mscomm_com1.settings = “115200，n，8，1”
　　‘設定傳輸的波特率和校驗方式
　　mscomm_com1.portopen = true ‘打開(kāi)通信串口
　　mscomm_com1.rthreshold = 1
　　‘設置輸入緩沖區字符輸入門(mén)限
　　oncomm事件的處理程序主要代碼如下：
　　private sub mscomm_com1_oncomm（）
　　dim input_buffer as variant dim upper_limit as integer dim
　　input_to_hex as string
　　dim i as integer
　　input_buffer = mscomm_com1.input
　　‘從接收緩沖區copy字符
　　upper_limit = ubound（input_buffer）
　　‘收到數據的個(gè)數
　　for i = 0 to upper_limit
　　input_to_hex = hex（input_buffer（i））
　　‘將接收到的數據轉化為十六進(jìn)制
　　if len（input_to_hex） 《 2 then
　　‘將不滿(mǎn)兩位的十六進(jìn)制值前補0
　　input_to_hex = “0” & input_to_hex
　　end if
　　if i = 0 then
　　‘每開(kāi)始新的一次接收，清空顯示文本框
　　txtreceivedata.text = “”
　　end if
　　txtreceivedata.text = txtreceivedata.text & input_to_hex & “ ”
　　‘顯示接收的內容
　　next
　　end sub
讀寫(xiě)命令實(shí)例及注意事項
　　有了上面的基礎，就可以根據sis協(xié)議的數據格式來(lái)實(shí)時(shí)讀寫(xiě)indradrive的內部參數，如讀取位置反饋值參數s-0-0051的值，首先將參數號51轉化為十六進(jìn)制數33，即在用戶(hù)數據頭的第四、五兩個(gè)字節分別寫(xiě)入3300（注意：高字節在后，低字節在前）;其它字節可以相繼得出，因是讀參數值，所以不需寫(xiě)用戶(hù)數據;從而發(fā)送內容應為：02 02 05 05 00 80 01 01 3c 01 00 33 00。如果通信正常，則會(huì )接收到類(lèi)似的字節內容：02 20 07 07 10 80 01 01 00 3c 01 4e ac 07 00，其中后4個(gè)字節即為位置反饋值（注意：高字節在后，低字節在前），十六進(jìn)制表示應為7ac4e，將其轉化為十進(jìn)制為502862，實(shí)際的位置值應為50.2862（位置值的分辨率為0.0001）。在寫(xiě)參數時(shí)，和讀參數的不同的地方就是用到用戶(hù)數據，也就是將欲寫(xiě)入的值寫(xiě)到用戶(hù)數據的位置。如將100.0000寫(xiě)入最大行程值參數s-0-0278，首先將參數號278轉化為十六進(jìn)制數116，即在用戶(hù)數據頭的第四、五兩個(gè)字節分別寫(xiě)入16 11;再將1000000（注意不是100.0000）轉化為十六進(jìn)制為f4240，即在用戶(hù)數據的四個(gè)字節依次寫(xiě)入40 42 0f 00;其它字節可以相繼得出;發(fā)送內容應為：02 76 09 09 00 8f 01 01 3c 01 00 16 01 40 42 0f 00。如通信正常，則會(huì )接收到：02 1a 03 03 10 8f 01 01 00 3c 01，表示改寫(xiě)參數成功。
　　值得注意的是，除了在數據格式上遵從sis協(xié)議之外，操作過(guò)程中還應注意以下幾點(diǎn)：
　　通信波特率應為115200 bps。
　　寫(xiě)參數時(shí)，應先使indradrive處于pm（參數模式）。通過(guò)置位參數s-0-0420（激活參數模式）的bit1、bit0，就可以將indradrive切換到pm;而在改寫(xiě)參數s-0-0420時(shí)，不需在pm;在將s-0-0420的bit1和bit0置位后，不要忘了再將其復位，這樣便進(jìn)入pm，便可以隨意改寫(xiě)參數了。在配置完參數后，應該跳出pm，進(jìn)入om（操作模式），通過(guò)參數s-0-0422（跳出參數模式）來(lái)完成，配置過(guò)程與s-0-0420類(lèi)似。
　�。�3）讀參數時(shí)無(wú)論indradrive處于pm和om均可讀取，沒(méi)有限制。
　�。�4）讀參數時(shí)，接收到內容的第11個(gè)字節以后的內容為用戶(hù)數據;而寫(xiě)參數時(shí)，接收到的內容中沒(méi)有用戶(hù)數據部分，只要通信正常，均會(huì )收到相同內容02
　　1a 03 03 10 8f 01 01 00 3c 01。
　�。�5）如果正在上位機用indraworks調試indradrive，則讀寫(xiě)參數時(shí)，應使indraworks離線(xiàn)，否則會(huì )提示串口被占用。
結語(yǔ)
　　本文所闡述的串口通信方法已成功應用于調試博世力士樂(lè )indradrive伺服驅動(dòng)器的實(shí)驗中，靈活方便，達到了實(shí)時(shí)修改驅動(dòng)器的參數的要求;適當改進(jìn)即可應用于地鐵站臺屏蔽門(mén)系統和安全門(mén)系統以及自動(dòng)門(mén)系統的上位機監控，具有較好的實(shí)際價(jià)值和可擴展性。