PROFIBUS-DP技術在石灰窯電氣控制系統(tǒng)改造中的應用
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2．2．1 嵌入式PROFIBUS總線橋
PRFIBUS接口部分，采用北京鼎實有限公司開發(fā)的嵌入式PRFIBUS總線橋PB—OEM2一SE接口板[1]，其中的CPU使用AT89S52單片機，由于使用Siemens PLC（s7—300）作主站，所以選用Siemens的從站協(xié)議芯片SPC3來連接PROFIBUS—DP主站與從站。對AT89S52而言，SPC3相當于它擴展的一個外部RAM，是一個集成有PROFIBUS—DP協(xié)議的DP總線橋芯片。
SPC3的內(nèi)部結構見圖4，SPC3芯片中包括方式寄存器、狀態(tài)寄存器、中斷寄存器和各種緩沖器指針和緩沖區(qū)；內(nèi)部含有1．5kB的RAM，帶有11位地址線的并行接口。另外，SPC3內(nèi)部還集成了1個看門狗計數(shù)器，可工作于3種不同的狀態(tài)：波特率監(jiān)測、波特率控制和DP控制。當應用處理器出現(xiàn)故障時，PROFIBUS—DP將被禁止，這樣就不至于危及外圍設備。作為SPC3的心臟，微序列器控制著整個工作過程。在UART中，并行數(shù)據(jù)流和串行數(shù)據(jù)流完成交換[2]。
CPU與SPC3的接口電路見圖5，SPC3有內(nèi)部地址解碼電路，所以，AB8～AB10接地。此時DB7～ DB0是數(shù)據(jù)地址復用總線，可以產(chǎn)生低8位的數(shù)據(jù)和地址，高4位地址由AB0～AB3產(chǎn)生，AB4～AB7產(chǎn)生SPC3的片選信號，只有AB4～AB7同時為0時才選中SPC3。
目前，能滿足12Mbps波特率的驅動芯片有SN65ALS176 SN65ALS1176 SN75ASL176、ADM1485、SN65HVD1176等。采用光電隔離主要是為了消除來自外界的干擾，能滿足12Mbps波特率的光耦有HCPL7720、HCPL0720、HCPL7721、HCPL0721、HCPL7710等。另外要求電源也要采取隔離措施，如加變壓器隔離或采用DC—DC模塊。
2．2．2 用戶產(chǎn)品模板部分
其核心部分是一個AT89C51單片機，單片機接口分配電路見圖6。
1）數(shù)字量輸入部分（見圖7）
設備（電機）的模擬量采用了RC電路濾波，經(jīng)光耦隔離，再由施密特觸發(fā)器整形，變?yōu)閿?shù)字量輸入CPU。RC電路濾波以減小因觸點機械顫抖而造成的誤操作。為了減小電路板的體積，使總體結構更加美觀和緊湊，還可以采用軟件防顫，同樣可以達到滿意的效果，但程序運行速度減慢了。
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