Подключение

Интерфейс RS-485

Протокол ПИВ-485

Весь обмен информацией производится только по инициативе компьютера. Передача осуществляется пакетами из произвольного числа произвольных байт. Каждый пакет начинается специальным байтом START за которым следует байт адреса устройства. Завершается пакет контрольной суммой и специальным байтом STOP. Конторольная сумма является исключающим ИЛИ всех байт пакета кроме START и STOP, то есть XOR всех байт, включая контрольную сумму, должен быть равен нулю. Для передачи байтов, совпадающих с выделенными байтами START и STOP служит еще один выделенный байт SHIFT. Таким образом, если внутри пакета должен быть байт BYTE, совпадающий со значением START, STOP или SHIFT, этот байт заменяется на последовательность . Делается эта замена после подсчета контрольной суммы при передаче. Соответственно при приеме SHIFT выбрасывается, а к следующему за ним байту прибавляется значение START.

Были выбраны следующие значения специальных байт:
START   AAH
STOP    ABH
SHIFT   ACH
На правильно принятый пакет устройство должно ответить пакетом аналогичного формата, но без START. То есть ответный пакет должен начинаться с адреса устройства и заканчиваться контрольной суммой и STOP.
Например, если вы хотите послать в устройство с адресом 01H пять байт 10H 20H 30H ABH 02H, а оно в ответ должно послать два байта AAH и 00H, обмен в линии будет выглядеть так:
От ЭВМ:

AAH	01H	10H	20H	30H	ACH	01H	02H	A8H	ABH

От устройства:

01H	ACH	00H	00H	ACH	00H	ABH

В случае неправильной контрольной суммы или если устройство не распознает пакет как допустимый, ответный пакет не передается.

Поскольку передача и прием информации производится по одним и тем же проводам, нельзя передавать несколько пакетов подряд, необходимо дождаться ответа на каждый переданный пакет либо истечения таймаута, прежде чем передавать следующий. Величина таймаута зависит от конкретного устройства. Для КШД-485 таймаут определяется только временем передачи пакета, зависяшим от скорости передачи, поскольку ответ КШД-485 посылает сразу.

Команды КШД-485

Большинство команд, если не указано особо, возвращают в качестве ответа один байт состояния устройства следующего формата:

Байт состояния (по битам):

0	сработал концевик	прециз.скорость*	датчик	К+	К-	иду	готов

Обрабатываются следующие команды (команды и параметры помеченные "*" поддерживаются только в версии 2.0 и выше):

Идентификация - сообщить информацию об устройстве
формат:

1

ответ:

'W'	'S'	номер версии	серийный номер*

Повторить последний ответ - на случай, если ответ был принят с ошибкой, а очень хочется его знать
формат:

2

ответ - повторяет последний ответ

Запрос состояния - просто возвращает байт состояния (см. выше)
формат:

3

Идти
формат:

4	кол-во шагов со знаком (4-байта)

Идти без ускорения
формат:

5	кол-во шагов со знаком (4-байта)

Конфигурация
формат (все параметры байтовые):

6	ток движения	ток удержания	задержка удержания	CFG

здесь
ток движения, ток удержания:

код	ток (А)
0	0.0
1	0.2
2	0.3
3	0.5
4	0.6
5	1.0
6	2.0
7	3.5

задержка удержания - в 1/30сек (30 = 1сек)
CFG (по битам):

AccLeave*	LeaveK*	SoftK*	датчик	К+	К-	0	half

биты "К+", "К-", "датчик" - определяют тип датчиков (0 - нормально замкнутый, 1 - нормально разомкнутый)
бит "half" - режим движения (0 - 4х-фазный, 1 - 8ми-фазный; рекомендуется 1)
бит "SoftK*" - "мягкие" концевики, при срабатывании концевиков остановка делается с плавным торможением, а не сразу
бит "LeaveK*" - автоматически сходить с концевика
бит "AccLeave*" - в дополнение к предыдущему параметру, использовать ускорение при сходе с концевика (можно использовать для подключения кнопок ручного управления параллельно концевикам либо вместо них)

Установка скорости
формат:

7	мин.скорость	макс.скорость	ускорение

мин.скорость, макс.скорость - 32..12000 шагов/сек
ускорение - беззнаковое целое 32..65535 шаг/сек/сек

Принудительная остановка
формат

8

В версии 1.0 остановка делается без плавного торможения в состоянии 0-й фазы. В версии 2.0 и выше остановка производится плавно.

Выключение тока - служит для полного выключения тока мотора, даже если был выбран ненулевой ток удержания.
формат:

9

Сохранить параметры - записывает уставки в энергонезависимую память
формат:

10(0AH)

Выдача импульсов - позволяет выдавать выходные импульсы во время движения. Действует только на одну следующую команду движения.
формат:

11(0BH)	сколько	начиная	через

все параметры беззнаковые целые:
"сколько" - нужное количество импульсов (в версии 2.0* 0 - бесконечно, в версии 1.0 0 - 65536)
"начиная" - с какого шага начать (0 - 65536)
"через" - через сколько шагов повторять (0 - 65536)

Сколько осталось* - узнать сколько шагов осталось непройдено (при остановке по срабатыванию концевика или по команде принудительной остановки). Может также использоваться при движении с прецизионной скоростью. Во время обычного движения и после автоматического схода с концевика не действует.
формат:

12(0CH)

ответ:

число шагов (4-байта)

Прочитать конфигурацию*
формат:

13(0DH)

ответ:

ток движения	ток удержания	задержка удержания	CFG

значение ответа аналогично команде конфигурации

Прочитать скорость*
формат:

14(0EH)

ответ:

мин.скорость	макс.скорость	ускорение

значение ответа аналогично команде установки скорости

Тест частоты* - позволяет точно измерить частоту внутреннего генератора (для калибровки). По этой команде на выход импульсов выдается частота тактового генератора /4. Выдача прекращается при получении любой посылки по RS485, на время измерения частоты любой обмен по RS485 необходимо прекратить.
формат:

15(0FH)

ответа на эту команду нет

Калибровка* - задание периода таймера для движения с прецизионной скоростью.
формат:

16(10H)	Period (4-байта)

"Period" - период таймера в наносекундах, равный 256 периодам тактового генератора т.е. 64 периодам частоты, измеренной с помощью предыдущей команды.

Идти с прецизионной скоростью*
формат:

17(11H)	кол-во шагов со знаком (4-байта)	время между шагами (4-байта)

"время между шагами" - время в наносекундах между соседними шагами. Разумеется, каждый шаг не отрабатывается с точностью до наносекунды, точность отработки одного шага ~200мкс. Однако ошибка не накапливается и точность отработки, к примеру, 1000000 шагов будет 200мкс+1000000*0.5нс=700мкс.
Замечание: период не обязательно мерять в наносекундах, можно использовать любые удобные единицы измерения, главное чтобы период калибровки и период движения был измерен в одних и тех же единицах.

Выдать выходной импульс* - позволяет использовать выход импульсов для управления каким-либо внешним устройством
формат:

18(12H)

Установка адреса и скорости передачи

В версии 1.0 для установки адреса необходимо, чтобы к моноканалу было подключено только одно устройство, иначе всем подключенным приборам будет присвоен один адрес. Для программирования адреса и скорости необходимо установить "разрыв линии (break)" RS232 на 0.1 сек а затем передать со скоростью 600 бод следующую последовательность:

55H	RATE	ADDR

Для совместимости этот способ допустим и в контроллерах версии 2.0, однако новый способ предпочтительнее.
После программирования адреса и скорости любым из этих способов нужно переключиться на выбранную скорость передачи, проверить работоспособность устройства с новыми параметрами и выполнить команду сохранения параметров в энергонезависимой памяти.

Некоторые особенности работы с КШД-485

А.А. Волков
(3832)39-4664.
ИЯФ СО РАН