一种集成PROFIBUS协议的电机软启动DSP控制板制造技术

本发明专利技术一种集成PROFIBUS协议的电机软启动DSP控制板，属于数字控制技术领域；以DSP和集成了PROFIBUS协议的VPC3+c芯片为核心芯片，DSP同时连接VPC3+c芯片，A/D转换模块，电机转速位置采样模块，光/电转换模块，电/光转换模块和接触器驱动模块；VPC3+c芯片通过PROFIBUS接口接入PROFIBUS现场总线，实现PROFIBUS主站与DSP之间的通信；A/D转换模块连接电压电流采样模块；电压电流采样模块连接外供的电压电流传感器；光/电转换模块和电/光转换模块连接主回路；接触器驱动模块分别连接三相交流接触器KM1，KM2和KM3；本发明专利技术将电机软启动控制和PROFIBUS协议芯片结合使用，在保证软启动装置稳定工作的同时，使控制板可以支持PROFIBUS现场总线，并具有现场和远程参数的监控功能、智能控制功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字控制
，具体涉及一种集成PROFIBUS协议的电机软启动DSP控制板。
技术介绍
随着工业技术的发展，采用大功率电机的场合越来越多，电机直接启动时的电流是电机额定电流的5-6倍，甚至更多。对于小功率的电机而言，直接启动虽然电流很大，启动时的冲击转矩对电机而言很大，但是对机械的强度抗冲击性来说还可以承受；对于大功率的电机就存在一定的问题，启动时所造成的过载冲击，机、电的强度与容量设计都是很棘手的，而且造成很大的附加成本。正因如此，采用软启动在电机的输入端慢慢地把电压从0升高到额定电压，频率由0渐渐的变化到额定频率，这样电机在启动过程中的电流，就由过去不可控的过载冲击电流变成为可控的、可根据需要调解大小的启动电流。电机启动的全过程都不存在冲击转矩，而是平滑的启动运行。对于大型工业企业里同时存在多台大功率电机，分别有其单独软启动系统，随着工业和网络技术的快速发展，采用现场总线技术，将各自分散的软启动器联成总线网络，互相交流信息，集中控制管理成为迫切的需要，因此如果没有参数监控的功能，不能与现场总线控制系统配套应用的软启动控制器，已不能满足现代工业系统的要求。PROFIBUS是过程现场总线(ProcessFieldBus)的缩写，于1989年正式成为现场总线的国际标准。在多种自动化的领域中占据主导地位，全世界的设备节点数已经超过2000万。PROFIBUS可使分散式数字化控制器从现场底层到车间级网络化，与其他现场总线相比，PROFIBUS的重要优点是具有稳定的国际标准EN50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。因此，现代化工厂迫切需要一种：结合现在最主流的现场总线技术和微处理器技术，形成的集成PROFIBUS协议的电机软启动DSP控制板，使得使用此控制板的电机软启动器可以方便的连入现有的工业现场总线。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种支持现场总线，并具有现场和远程参数的监控功能、智能控制功能的电机软启动DSP控制板；具体是一种集成PROFIBUS协议的电机软启动DSP控制板。所述电机软启动DSP控制板以DSP(数字信号处理器，DigitalSignalProcessing)和VPC3+c芯片为核心芯片，还包括PROFIBUS接口，供电电源模块，电压电流采样模块，A/D转换模块，电机转速位置采样模块，接触器驱动模块，电/光转换模块和光/电转换模块。控制电路板各个模块之间的连接关系如下：DSP采用TMS320F28335芯片作为主控制芯片，同时连接集成了PROFIBUS协议的VPC3+c芯片，以及供电电源模块，A/D转换模块，电机转速位置采样模块，光/电转换模块，电/光转换模块和接触器驱动模块；VPC3+c芯片通过PROFIBUS接口接入PROFIBUS现场总线，实现PROFIBUS主站与DSP之间的通信；PROFIBUS接口采用ADM2486芯片；A/D转换模块连接电压电流采样模块；电压电流采样模块连接外供的电压电流传感器；光/电转换模块和电/光转换模块连接主回路；接触器驱动模块分别连接三相交流接触器KM1，KM2和KM3；DSP和VPC3+c芯片的连接关系为：主控制器TMS320F28335芯片的数据线XD0到XD7管脚分别和VPC3+c芯片的数据线DB0到DB7管脚一一连接，主控制器TMS320F28335芯片的地址线XA0到XA7管脚分别和VPC3+c芯片的地址线AB0到AB7管脚一一连接，主控制器TMS320F28335芯片的读XRD管脚和VPC3+c芯片的XRD/R_W管脚相连，主控制器TMS320F28335芯片的写XWE管脚和VPC3+c芯片的XWR/E_clock管脚相连，主控制器TMS320F28335芯片的GPIO48管脚和VPC3+c芯片的RESET管脚相连，从而使得主控制器在任何时候都能重启VPC3+c芯片，主控制器TMS320F28335芯片的XZCS7管脚和VPC3+c芯片的XCS管脚相连，将主控制器的外部存储空间0x200000-0x300000分配给PROFIBUS数据区，主控制器TMS320F28335芯片的GPIO49管脚和VPC3+c芯片的XREADY管脚相连，从而使得主控制器可以读取主控制器VPC3+c芯片的状态，TMS320F28335芯片的GPIO32管脚和VPC3+c芯片的INT管脚相连，从而使得PROFIBUS数据通信作为外部中断接入主控制器，因而可以对数据通信进行快速反应。VPC3+c芯片和ADM2486芯片的连接关系为：VPC3+c芯片的请求发送RTS管脚和ADM2486芯片的RTS管脚相连；发送数据TXD管脚和ADM2486芯片的TXD管脚相连；接收数据RXD管脚和ADM2486芯片的RXD管脚相连，经ADM2486芯片进行隔离和驱动后接在PROFIBUS接口端子上。本专利技术的优点在于：一种集成PROFIBUS协议的电机软启动DSP控制板，将电机软启动控制和PROFIBUS协议芯片结合使用，在保证软启动装置稳定工作的同时，使控制板可以支持PROFIBUS现场总线，并具有现场和远程参数的监控功能、智能控制功能。附图说明图1是本专利技术一种集成PROFIBUS协议的电机软启动DSP控制板的示意图；图2是本专利技术DSP芯片，VPC3+c芯片和ADM2486芯片之间的连接示意图；图3是本专利技术DSP芯片，VPC3+c芯片和ADM2486芯片之间的管脚连接图；图4是与本专利技术电机软启动DSP控制板相连的三相交流接触器的示意图。具体实施例下面结合附图，对本专利技术的具体实施方法进行详细说明。一种集成PROFIBUS协议的电机软启动DSP控制板，如图1所示，以DSP和VPC3+c芯片为核心芯片，还包括PROFIBUS接口，供电电源模块，电压电流采样模块，A/D转换模块，电机转速位置采样模块，接触器驱动模块，电/光转换模块以及光/电转换模块。控制电路板各个模块之间的连接关系如下：DSP采用TMS320F28335芯片作为主控制芯片，同时连接集成了PROFIBUS协议的VPC3+c芯片，以及供电电源模块，A/D转换模块，电机转速位置采样模块，光/电转换模块，电/光转换模块和接触器驱动模块；DSP通过VPC3+c芯片相连的PROFIBUS接口接入PROFIBUS现场总线，实现PROFIBUS主站与DSP之间的通信；PROFIBUS接口也就是差分总线收发器，采用ADM2486芯片；A/D转换模块连接电压电流采样模块；电压电流采样模块连接外供的电压电流传感器；供电电源模块连接外供的电源；光/电转换模块和电/光转换模块连接主回路；接触器驱动模块分别连接三相交流接触器KM1，KM2和KM3。主控制器、PROFIBUS协议芯片和差分总线收发器之间实现数据通信的原理如图2所示，具体为：主控制器通过数据线，地址线以及控制线和PROFIBUS协议专用芯片VPC3+c相连，将VPC3+c芯片内部的双口RAM作为主控制器的外部RAM，通过对双口RAM的读写来完成对VPC3+c芯片的初始化和有关数据的交换。VPC3+c芯片的请求发送信号(RTS)，发送数据信号(TXD)和接收数据信号(RXD)均与差分总线收发器相连，构成PROFIBU本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成PROFIBUS协议的电机软启动DSP(数字信号处理器，Digital Signal Processing)控制板，其特征在于，以DSP和集成了PROFIBUS协议的VPC3+c芯片为核心芯片，还包括PROFIBUS接口，供电电源模块，电压电流采样模块，A/D转换模块，电机转速位置采样模块，接触器驱动模块，电/光转换模块和光/电转换模块；控制电路板各个模块之间的连接关系如下：DSP同时连接VPC3+c芯片，供电电源模块，A/D转换模块，电机转速位置采样模块，光/电转换模块，电/光转换模块和接触器驱动模块；VPC3+c芯片通过PROFIBUS接口接入PROFIBUS现场总线，实现PROFIBUS主站与DSP之间的通信；A/D转换模块连接电压电流采样模块；电压电流采样模块连接外供的电压电流传感器；光/电转换模块和电/光转换模块连接主回路；接触器驱动模块分别连接三相交流接触器KM1，KM2和KM3。

【技术特征摘要】
1.一种集成PROFIBUS协议的电机软启动DSP(数字信号处理器，DigitalSignalProcessing)控制板，其特征在于，以DSP和集成了PROFIBUS协议的VPC3+c芯片为核心芯片，还包括PROFIBUS接口，供电电源模块，电压电流采样模块，A/D转换模块，电机转速位置采样模块，接触器驱动模块，电/光转换模块和光/电转换模块；控制电路板各个模块之间的连接关系如下：DSP同时连接VPC3+c芯片，供电电源模块，A/D转换模块，电机转速位置采样模块，光/电转换模块，电/光转换模块和接触器驱动模块；VPC3+c芯片通过PROFIBUS接口接入PROFIBUS现场总线，实现PROFIBUS主站与DSP之间的通信；A/D转换模块连接电压电流采样模块；电压电流采样模块连接外供的电压电流传感器；光/电转换模块和电/光转换模块连接主回路；接触器驱动模块分别连接三相交流接触器KM1，KM2和KM3。2.如权利要求1所述的一种集成PROFIBUS协议的电机软启动DSP控制板，其特征在于，所述的DSP采用TMS320F28335芯片作为主控制芯片；PROFIBUS接口采用ADM2486芯片。3.如权利要求2所述的一种集成PROFIBUS协议的电机软启动DSP控制板，其特征在于，所述的DSP和VPC3+c芯片的连接关系为：主控制器TMS320F28335芯片的数据线XD0到XD7管脚分别和VPC3+c芯片的数据线DB0到DB7管脚一一连接，主控制器TMS320F28335芯片的地址线XA0到XA7管脚分别和VPC3+c芯片的地址线AB0到AB7管脚一一连接，主控制器TMS320F28335芯片的读XRD管脚和VPC3+c芯片的XRD/R_W管脚相连，主控制器TMS320F28335芯片的写XWE管脚和VPC3+c芯片的XWR/E_clock管脚相连，主控制器TMS320F28335芯片的GPIO48管脚和VPC3+c芯片的RESET管脚相连，从而使得主控制器在任何时候都能重启VPC3+c芯片，主控制器TMS320F28335芯片的XZCS7管脚和VPC3+c芯片的XCS管脚相连，将主控制器的外部存储空间0x200000-0x300000分配给PROFIBUS数据区，主控制器TMS320F28335芯片的G...

【专利技术属性】
技术研发人员：段巍，王成胜，李凡，蒋珺，兰志明，杨琼涛，唐磊，赵悦，苑莉，
申请(专利权)人：北京金自天正智能控制股份有限公司，冶金自动化研究设计院，
类型：发明
国别省市：北京;11