基於SPC3的Profibus-DP通訊的接口設計的製作方法

2023-12-11 19:12:07

專利名稱：基於SPC3的Profibus-DP通訊的接口設計的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及各類現場層的高速數據傳送，特別指以TI公司的TMS320f2812系列DSP，西門子的協議晶片SPC3為核心，通過PR0FIBUS-DP接口實現與主站相連接，在PC上裝STEP 7、WinCC6. O軟體作為監控界面的通訊接口設計。
背景技術：
基於SPC3的ftx)fibuS-DP通訊是通過西門子的協議晶片SPC3將DSP採集到的信號命令等實現與上位機之間的通訊的裝置，其應用性廣泛，可適用於各種產品，如變頻器、 電動機起動保護裝置、智能高低壓電器、電量測量裝置、各種變送器、智能現場測量設備及儀表等。現有的通訊方式絕大部分通過485或232總線，CAN通訊等，其缺點是①這些通訊方式都不能直接與WINCC監控畫面進行通訊，必須中間加入PLC自由口轉換，而協議晶片 SPC3具備這個功能，PLC相比較SPC3而言，價格昂貴；②PLC體積較大，必須放置在電氣櫃中，而SPC3晶片很小，可以直接焊接在PCB板上；③PLC需另外下載程序，而SPC3相當於 DSP的擴展的一個外部RAM，可直接將程序燒寫在DSP的flash中，方便調試。
發明內容本實用新型的目的是針對背景技術中存在的缺點和問題加以改進和創新，提供一種採用協議晶片將高速數位訊號處理器DSP中數據與上位機進行交換的一種通訊接口裝置。本實用新型的技術方案是構造一種基於SPC3的ftx)fibuS-DP通訊接口，其中包括從站協議晶片SPC3、高速數位訊號處理器DSP、總線驅動電路和用於連接 Profibus-DP的RS-485接口、用於接口部分的電平轉換晶片SN74HCT245PW，防止外界幹擾的光耦隔離TLP114，其中將DSP的地址線，數據線通過帶電平轉換的驅動晶片SN74HCT245PW對應連接，根據CPU選擇SPC3是INTER模式或MOTO模式，發送數據T)(D，接收數據RXD和RTS通過光隔連接RS-485接口 MAX487，中斷對應CPU的中斷引腳，SPC3為高電平復位；所述的高速數位訊號處理器DSP負責採集3相電流和回饋電壓，以及對保護信號進行處理以及開入開出信號的傳遞；所述的用於接口部分的電源轉換晶片SN74HCT245PW，用於將高速數位訊號處量器 DSP的3. 3V的信號轉化為SPC3的5V信號；所述的從站協議晶片SPC3實現與高速數位訊號處理器DSP的數據交換。本實用新型的優點及有益效果本實用新型採用ftx)fibUS-DP通訊，高速數位訊號處理器DSP加快了數據處理速度，提高了模擬量採集的精度。所採用的SPC3協議晶片在具有相同功能的基礎上大大節約了成本。本裝置應用很廣泛，適合各類現場層的高速數據傳送。
圖1是本實用新型電源系統框圖。圖2是本實用新型電路原理圖。
具體實施方式
由圖1至2可知，本實用新型基於SPC3的ibus-DP通訊接口，包括從站協議晶片SPC3、高速數位訊號處理器DSP、總線驅動電路和用於連接 Profibus-DP的RS-485接口、用於接口部分的電平轉換晶片SN74HCT245PW，防止外界幹擾的光耦隔離TLP114，其中將DSP的地址線，數據線通過帶電平轉換的驅動晶片SN74HCT245PW(3)對應連接， 根據CPU選擇SPC3 (4)是INTER模式或MOTO模式，發送數據T)(D，接收數據RXD和RTS通過光隔連接RS-485接口 MAX487 0)，中斷對應CPU的中斷引腳，SPC3 (4)為高電平復位；所述的高速數位訊號處理器DSP負責採集3相電流和回饋電壓，以及對保護信號進行處理以及開入開出信號的傳遞；所述的用於接口部分的電源轉換晶片SN74HCT245PW，用於將高速數位訊號處量器 DSP的3. 3V的信號轉化為SPC3的5V信號；所述的從站協議晶片SPC3實現與高速數位訊號處理器DSP的數據交換。所述的接口部分的電平轉換包括由電平轉換晶片SN74HCT245PW，SN74LVC4245和三極體9013組成。由圖1可知TMS320F2812通過電平轉換晶片實現與SPC3 (4)的數據交換。由圖2可知AO A10，DO D7是DSP的地址線，數據線，通過SN74HCT245PW(3) 連接到SPC3(4)對應的管腳，片選信號/CS3，讀寫信號R/W亦是如此，然後通過光隔 TLPl 14(1)和串口轉換 MAX487(2)至 DP 接口。本實用新型的工作原理本實用新型所述的是基於SPC30)的ftOfibus-dp通訊，主要由DSP^12和 SPC3(4)來實現，完成的功能有①DSP負責採集3相電流和回饋電壓，以及對保護信號進行處理以及開入開出信號的傳遞，檢測及控制系統「啟動」、「停止」等按鍵及完成相應的功能，系統具有極高的可靠性；②協議晶片SPC3(4)主要實現與DSP的數據交換。本實用新型所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行的描述，並非對本實用新型構思和範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計思想的前提下，本領域中工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本實用新型的保護範圍，本實用新型請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
權利要求1.一種基於SPC3的ftx)fibus-DP通訊接口，其特徵在於包括從站協議晶片SPC3、高速數位訊號處理器DSP、總線驅動電路和用於連接ftx)fibUS-DP 的RS-485接口、用於接口部分的電平轉換晶片SN74HCT245PW，防止外界幹擾的光耦隔離 TLP114，其中將DSP的地址線，數據線通過帶電平轉換的驅動晶片SN74HCT245PW(3)對應連接，根據 CPU選擇SPC3 (4)是INTER模式或MOTO模式，發送數據T)(D，接收數據RXD和RTS通過光隔連接RS-485接口 MAX487 0)，中斷對應CPU的中斷引腳，SPC3 (4)為高電平復位；所述的高速數位訊號處理器DSP負責採集3相電流和回饋電壓，以及對保護信號進行處理以及開入開出信號的傳遞；所述的用於接口部分的電源轉換晶片SN74HCT245PW，用於將高速數位訊號處量器DSP 的3. 3V的信號轉化為SPC3的5V信號；所述的從站協議晶片SPC3實現與高速數位訊號處理器DSP的數據交換。
2.根據權利要求1所述的基於SPC3的ftx)fibUS-DP通訊接口，其特徵在於所述的接口部分的電平轉換包括由電平轉換晶片SN74HCT245PW，SN74LVC4245和三極體9013組成。
專利摘要本實用新型涉及各類現場層的高速數據傳送，特別指以TI公司的TMS320f2812系列DSP，西門子的協議晶片SPC3為核心，通過PROFIBUS-DP接口實現與主站相連接，在PC上裝STEP7、WinCC6.0軟體作為監控界面的通訊接口設計。本實用新型所述的是基於SPC3(4)的Profibus-dp通訊，主要由DSP2812和SPC3(4)來實現，完成的功能有①DSP負責採集3相電流和回饋電壓，以及對保護信號進行處理以及開入開出信號的傳遞，檢測及控制系統「啟動」、「停止」等按鍵及完成相應的功能，系統具有極高的可靠性；②協議晶片SPC3(4)主要實現與DSP的數據交換。本實用新型採用Profibus-DP通訊，高速數位訊號處理器DSP加快了數據處理速度，提高了模擬量採集的精度。所採用的SPC3協議晶片在具有相同功能的基礎上大大節約了成本。本裝置應用很廣泛，適合各類現場層的高速數據傳送。
文檔編號H04L29/10GK202160204SQ20112028245
公開日2012年3月7日 申請日期2011年8月5日 優先權日2011年8月5日
發明者向新星, 喻國強, 朱晶亮, 楊立軍, 歐陽紅林, 董湘凌, 鄒德義 申請人:湖南中科電氣股份有限公司