Profibus是Siemens等公司組織開發(fā)的一種國(guó)際化的、開放的、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，是全球范圍內(nèi)惟一能夠以標(biāo)準(zhǔn)方式廣泛應(yīng)用于加工制造、過(guò)程和樓宇自動(dòng)化等幾乎所有領(lǐng)域并貫穿整個(gè)過(guò)程鏈的現(xiàn)場(chǎng)總線。2006年11月，經(jīng)中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)審查通過(guò)，Pro-fibus轉(zhuǎn)化為中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20540-2006，至此，Profibus成為中國(guó)惟一批準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
國(guó)內(nèi)外的新型智能變頻調(diào)速裝置除了具有標(biāo)準(zhǔn)的RS-485接口，還至少配有一種高速的現(xiàn)場(chǎng)總線接口，可與上級(jí)控制計(jì)算機(jī)或PLC進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)在線位置、速度等信號(hào)檢測(cè)、采集與控制等，可以獲得更多的診斷、維護(hù)和管理信息，而傳輸信息的線纜卻大大減少了。
不具有通用性，通信速率比較低，不適宜在運(yùn)動(dòng)控制器和變頻調(diào)速裝置中應(yīng)用和推廣，是目前國(guó)內(nèi)開發(fā)的一些Profibus-DP從站接口的普遍缺點(diǎn)[1，2]。為此，本文描述專為變頻智能調(diào)速裝置研制的具有高速Profibus-DP通信功能的通用模塊，有利于我國(guó)自主研發(fā)具有Profibus通信功能的智能從站設(shè)備。
1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
作為“國(guó)家863計(jì)劃”重點(diǎn)項(xiàng)目“基于變頻控制技術(shù)的智能電動(dòng)執(zhí)行器”的一部分，本文開發(fā)的高速智能通信模塊使得以交流異步電動(dòng)機(jī)為驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的智能電動(dòng)執(zhí)行器作為DP從站接入Profibus-DP通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)與PC機(jī)上主站的高速數(shù)據(jù)通信。
電路總體硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，由功率模塊、DSP控制模塊、Profibus通信模塊3部分組成。功率模塊主回路為三菱公司的IPM智能功率模塊PM15RSH120[4]。DSP控制模塊以TMS320F2812微處理器為核心，還包括DSP外圍電路、外部控制信號(hào)輸入調(diào)理電路、測(cè)量信號(hào)調(diào)理電路、顯示按鍵驅(qū)動(dòng)電路。DSP與Profibus智能通信模塊的CPU之間并行總線進(jìn)行通信。
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