三菱变频器FR-A721-15K如何实现远程监控？

一、基于RS-485通信实现远程监控

通信原理：RS-485是一种串行通信标准，它采用差分信号传输，能够有效抑制共模干扰，适合长距离通信。在三菱变频器FR-A721-15K与上位机（如PLC或工控机）的通信中，利用RS-485通信接口，通过特定的通信协议来实现数据的传输与控制指令的交互。例如，周江涛研究了利用RS-485通信实现三菱FX3U PLC与三菱变频器 FR - E700 系列之间的通信控制5。虽然这里变频器型号与三菱变频器FR-A721- 15K不同，但通信原理类似，可参考其通过RS-485完成对变频器的正、反转启停控制及频率控制的方法。
硬件连接：首先需要准备RS-485通信电缆，将变频器的RS-485接口（通常标记为RDA、RDB等）与上位机（如PLC的RS-485接口模块）的对应接口正确连接。确保连接牢固，避免出现松动导致通信不稳定。同时，要注意通信电缆的屏蔽层接地，以减少电磁干扰。
软件设置：
- 变频器参数设置：在三菱变频器FR-A721-15K中，需要设置与通信相关的参数。例如，设置通信速率、数据格式（如奇偶校验、数据位、停止位等）以及站号等。不同的通信参数设置决定了变频器与上位机之间能否正确通信。例如，将通信速率设置为9600bps，数据格式为8位数据位、无校验、1位停止位等。
- 上位机编程：如果上位机是PLC，如三菱的FX系列PLC，需要使用对应的编程软件（如GX Works2 等）编写通信程序。通过指令（如RS指令等）来实现与变频器之间的数据读写操作。例如，编写程序实现PLC读取变频器的运行频率、电流等参数，并能向变频器发送启动、停止及频率设定等指令。如果上位机是工控机，使用编程语言（如VB、VC++ 等）结合三菱变频器专用通信协议，编写通信控制程序，实现对变频器的远程监控功能。

二、借助串口设备服务器实现远程监控

原理概述：采用串口设备服务器可实现RS485与以太网的转换。例如，MOXA NPORT EXPRESS DE-311串口服务器，在主机/驱动程序模式下，远端的串口设备（如三菱变频器FR-A721-15K）可以映射为主机的一个虚拟COM口。原基于COM口的应用软件，可以在不作任何修改的情况下直接用于网络中的变频器设备，从而方便地实现对多台变频器的远程监控。
硬件搭建：将三菱变频器FR-A721-15K的RS-485接口通过通信电缆连接到串口设备服务器的RS-485接口。然后，串口设备服务器通过网线连接到局域网中，与监控主机处于同一网络环境。
软件配置：
- 串口设备服务器配置：通过网页浏览器等方式登录串口设备服务器的配置界面，设置其网络参数（如IP地址、子网掩码、网关等），使其能够与局域网正常通信。同时，配置串口参数，使其与变频器的RS-485通信参数一致，如通信速率、数据格式等。
- 监控软件设置：在监控主机上，运行基于COM口的监控软件（如原有的变频器监控软件）。由于串口设备服务器将变频器映射为虚拟COM口，监控软件可以像操作本地串口设备一样，对远程的变频器进行监控和控制。例如，读取变频器的运行状态、实时参数，发送控制指令等。

三、基于GPRS网络实现远程监控

技术原理：GPRS是通用分组无线服务技术，它利用GSM网络的无线信道，为用户提供分组数据传输业务。基于GPRS网络实现三菱变频器FR-A721-15K的远程监控，就是通过GPRS模块将变频器的运行数据（如电压、电流、温度、频率等）进行采集和处理，然后通过GPRS网络发送到远程监控中心（上位机），同时上位机也可以通过GPRS网络向变频器发送控制指令。
硬件组成：
- 监控终端：在变频器现场，需要安装监控终端。监控终端包括传感器（用于采集变频器的电压、电流、温度等参数）、数据处理模块（将传感器采集的数据转换为可传输的格式）以及GPRS模块。传感器实时监测变频器的运行参数，数据处理模块对采集的数据进行处理，然后通过GPRS模块将数据发送出去。
- 远程监控中心：远程监控中心一般由服务器和监控软件组成。服务器通过GPRS网络接收来自监控终端的数据，并将数据存储在数据库中。监控软件可以从数据库中读取数据，进行实时显示、分析以及生成各种报表等。同时，监控软件也可以向变频器发送控制指令，通过GPRS网络传输到监控终端，进而控制变频器的运行。
软件设计：
- 监控终端软件：监控终端软件主要负责传感器数据的采集、处理以及与GPRS模块的通信。例如，使用单片机编写程序，控制传感器定时采集变频器的参数，然后将处理后的数据按照GPRS通信协议的格式发送给GPRS模块。
- 远程监控中心软件：远程监控中心软件通常采用C/S或B/S架构开发。以C/S架构为例，使用编程语言（如C# 等）开发监控客户端软件，通过网络通信接口与服务器进行数据交互。在软件界面上，可以实时显示变频器的运行参数、绘制运行曲线、设置报警阈值等。当变频器出现异常时，软件能够及时发出报警信息。同时，通过软件界面可以向变频器发送控制指令，如启动、停止、调整频率等。

四、基于Wi-Fi模块和物联网平台实现远程监控

技术思路：利用Wi-Fi模块将三菱变频器FR-A721-15K接入本地无线网络，然后通过物联网平台实现远程监控。这种方式类似于对太阳能逆变器的远程监控，通过Wi-Fi模块将采集到的逆变器数据传输到物联网平台（如Cayenne）并进行相关设置。
硬件部署：在变频器附近安装Wi-Fi模块，并将其与变频器的控制电路进行连接，以便获取变频器的运行数据。同时，确保Wi-Fi模块能够连接到可靠的无线网络。
软件与平台操作：
- Wi-Fi模块配置：通过相关软件对Wi-Fi模块进行配置，设置其连接的无线网络名称、密码等参数，使其能够成功接入网络。同时，编写程序使Wi-Fi模块按照一定的协议格式采集和传输变频器的数据。
- 物联网平台设置：在物联网平台（如Cayenne）上进行注册和登录，添加设备并配置相应的传感器类型和数据接收规则。将Wi-Fi模块传输过来的数据进行解析和显示，在物联网平台界面上可以实时查看变频器的运行参数。此外，还可以在平台上设置报警规则、远程控制指令等，实现对变频器的远程监控和控制。