現(xiàn)場總線在電機軟起動器中的應(yīng)用
SPC3芯片通過請求發(fā)送信號(RTS),發(fā)送數(shù)據(jù)信號(TXD),接收數(shù)據(jù)信號(RXD),通過高速光耦HCPL7720和總線收發(fā)器ADM1485相連,構(gòu)成串行總線接口。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)動接口,因此添置了RS-485的驅(qū)動電路。目前能滿足12M波特率的驅(qū)動器芯片為數(shù)不多,有SN65ALS176,SN75ALS176,ADM1485等,本系統(tǒng)中選用的是ADM1485。另外為了避免總線上的信號對電路的影響,在SPC3與RS-485總線驅(qū)動電路之間采用光電隔離。TXD、RXD信號的隔離器件選用Hewlett Packar公司的12M高速光耦HCPL7720,RTS的信號隔離器件選用HCPL0601。3 通訊接口的軟件設(shè)計
PROFIBUS-DP的ASIC芯片SPC3集成了PROFIBUS-DP協(xié)議,能夠處理PROFIBUS-DP狀態(tài)機構(gòu),因此80C32不用參與處理PROFIBUS-DP狀態(tài)機。80C32的主要任務(wù)是對SPC3進(jìn)行合理的配置、初始化及對各種報文的處理。
對SPC3的軟件操作主要包括兩個部分: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)報文事件:全局控制命令報文事件,進(jìn)入或退出數(shù)據(jù)交換狀態(tài)事件,新的配置報文事件,新的地址設(shè)置報文事件,監(jiān)測到波特率事件和看門狗溢出事件。SPC3在接收到由PROFIBUS主站傳送的不同輸出數(shù)據(jù)時會產(chǎn)生輸出標(biāo)志位,CPU通過在應(yīng)用循環(huán)中輪詢標(biāo)志位來進(jìn)行接收主站數(shù)據(jù)。對于特定應(yīng)用的診斷信息需要實時傳遞到主站。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時應(yīng)用程序輸入診斷信息,并請求更新。對于實時性要求嚴(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)合的看門狗技術(shù),保證軟件出軌的自動恢復(fù),從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力。
4 結(jié)論
軟起動器有很多優(yōu)點,然而,目前國內(nèi)生產(chǎn)的異步電機的軟起動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,這些串行總線,由于自身的特點,不適合工業(yè)現(xiàn)場控制,有礙于電動機機群的進(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化的實現(xiàn)。本文介紹的帶 PROFIBUS-DP總線接口的軟起動控制器,可以解決傳統(tǒng)軟起動器現(xiàn)場通信的不足,實現(xiàn)電動機的群控,促進(jìn)企業(yè)綜合自動化的底層網(wǎng)絡(luò)建設(shè),并能帶來顯著經(jīng)濟效益。
本文作者創(chuàng)新點:目前國內(nèi)生產(chǎn)的異步電動機的軟起動器大多都不帶通信接口,本文針對目前國內(nèi)軟起動器的這一不足,創(chuàng)新的提出了利用 PROFIBUS-DP 總線設(shè)計交流電動機軟起動器的遠(yuǎn)程控制通訊接口電路。
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