現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)在電機(jī)軟起動(dòng)器中的應(yīng)用

SPC3芯片通過(guò)請(qǐng)求發(fā)送信號(hào)（RTS），發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)（TXD），接收數(shù)據(jù)信號(hào)（RXD）,通過(guò)高速光耦HCPL7720和總線(xiàn)收發(fā)器ADM1485相連，構(gòu)成串行總線(xiàn)接口。如圖2所示，盡管SPC3已經(jīng)集成了物理層的數(shù)據(jù)傳輸功能，但它不具備RS-485的驅(qū)動(dòng)接口，因此添置了RS-485的驅(qū)動(dòng)電路。目前能滿(mǎn)足12M波特率的驅(qū)動(dòng)器芯片為數(shù)不多，有SN65ALS176，SN75ALS176，ADM1485等，本系統(tǒng)中選用的是ADM1485。另外為了避免總線(xiàn)上的信號(hào)對(duì)電路的影響，在SPC3與RS-485總線(xiàn)驅(qū)動(dòng)電路之間采用光電隔離。TXD、RXD信號(hào)的隔離器件選用Hewlett Packar公司的12M高速光耦HCPL7720，RTS的信號(hào)隔離器件選用HCPL0601。3 通訊接口的軟件設(shè)計(jì)

PROFIBUS-DP的ASIC芯片SPC3集成了PROFIBUS-DP協(xié)議，能夠處理PROFIBUS-DP狀態(tài)機(jī)構(gòu)，因此80C32不用參與處理PROFIBUS-DP狀態(tài)機(jī)。80C32的主要任務(wù)是對(duì)SPC3進(jìn)行合理的配置、初始化及對(duì)各種報(bào)文的處理。

對(duì)SPC3的軟件操作主要包括兩個(gè)部分：SPC3的初始化和SPC3的中斷處理。主程序和中斷程序流程圖分別如圖3和圖4所示。

圖 3 主程序流程圖 圖4中斷程序流程圖

SPC3的初始化程序應(yīng)放在主程序的前面，而中斷處理程序完成CPU對(duì)SPC3中斷輸出的響應(yīng)。 SPC3上電復(fù)位之后.在正常工作之前必須進(jìn)行初始化，以配置各個(gè)寄存器。中斷處理程序用于處理SPC3發(fā)生的各種事件，這些事件包括新的參數(shù)報(bào)文事件：全局控制命令報(bào)文事件，進(jìn)入或退出數(shù)據(jù)交換狀態(tài)事件，新的配置報(bào)文事件，新的地址設(shè)置報(bào)文事件，監(jiān)測(cè)到波特率事件和看門(mén)狗溢出事件。SPC3在接收到由PROFIBUS主站傳送的不同輸出數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)產(chǎn)生輸出標(biāo)志位，CPU通過(guò)在應(yīng)用循環(huán)中輪詢(xún)標(biāo)志位來(lái)進(jìn)行接收主站數(shù)據(jù)。對(duì)于特定應(yīng)用的診斷信息需要實(shí)時(shí)傳遞到主站。主應(yīng)用程序在應(yīng)用循環(huán)中判斷是否有可用的診斷BUF存在一當(dāng)有空閑BUF時(shí)應(yīng)用程序輸入診斷信息，并請(qǐng)求更新。對(duì)于實(shí)時(shí)性要求嚴(yán)格的系統(tǒng)，應(yīng)采用中斷方式進(jìn)行輸出數(shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)處理。

由于用于現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備要特別考慮抗干擾能力，因此在設(shè)備硬件抗干擾技術(shù)的基礎(chǔ)上，軟件方面采用指令冗余，設(shè)置軟件陷阱，系統(tǒng)的自檢及軟硬件相結(jié)合的看門(mén)狗技術(shù)，保證軟件出軌的自動(dòng)恢復(fù)，從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

4 結(jié)論

軟起動(dòng)器有很多優(yōu)點(diǎn)，然而，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的異步電機(jī)的軟起動(dòng)器大多都不帶通信接口，有一些帶通信接口的，也多為 RS232 或 RS485 串行總線(xiàn)，這些串行總線(xiàn),由于自身的特點(diǎn),不適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制,有礙于電動(dòng)機(jī)機(jī)群的進(jìn)一步網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展和企業(yè)管控一體化及綜合自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)。本文介紹的帶 PROFIBUS-DP總線(xiàn)接口的軟起動(dòng)控制器，可以解決傳統(tǒng)軟起動(dòng)器現(xiàn)場(chǎng)通信的不足，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的群控，促進(jìn)企業(yè)綜合自動(dòng)化的底層網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，并能帶來(lái)顯著經(jīng)濟(jì)效益。

本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的異步電動(dòng)機(jī)的軟起動(dòng)器大多都不帶通信接口,本文針對(duì)目前國(guó)內(nèi)軟起動(dòng)器的這一不足，創(chuàng)新的提出了利用 PROFIBUS-DP 總線(xiàn)設(shè)計(jì)交流電動(dòng)機(jī)軟起動(dòng)器的遠(yuǎn)程控制通訊接口電路。