基于变频器的一种协议转换接口设计
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随着工厂自动化技术的发展，基于Profibus—DP现场总线与Modbus协议的通信技术在国内外得到了广泛的应用。然而要实现两者之间数据转换却较为困难，原因是实现两者之间数据转换的产品相对较少。本文针对采用Modbus RTU协议通信的变频器，提供了一种Prnfibus—DP现场总线与Modbus协议之间转换的通信接口，主要阐述了该接口的软硬件设计方案，并重点介绍了实现通信接口可靠性与实时性的方法。实验结果证明了该设计方案的可行性。 随着工厂自动化技术的发展，现场总线技术已经得到广泛的应用。其中过程现场总线Profibus(Process Fieldbus)是一种面向工厂自动化、流程自动化的国际性现场总线标准，以其灵活性、可靠性以及高性能价格比等优点广泛应用于制造业自动化、过程自动化、楼宇自动化以及交通电力等领域。Profibus包括Profibus-DP，Profibus-FMS等系列，其中用于设备级控制系统与分散式 I/O通信的Profibus—DP是市场占有率领先的总线技术，它是世界上仅有的几个开放式现场总线标准之一，也是我国工业自动化领域行业标准中为数不多的现场总线标准之一。 Modbus协议是广泛应用于电子控制领域的一种现场总线协议，其免费开放性受到了很多商业用户的亲睐，成为全球最为流行的现场总线协议之一。它支持多种电器接口，如RS-232，RS-485等。Modus协议包括ASCII(美国信息交换码)、RTU(远程终端设备)两种。许多工业设备，包括 PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。 我国对于Profibus-DP技术的应用和研究主要以系统集成和工程应用为主，对于实现Profibus—DP与Modbus之间数据转换的产品相对较少，且被一些公司垄断，价格昂贵，针对变频器领域的具体应用的产品更是少之又少，对于不具备DP通信能力的变频器推广与应用形成了瓶颈。 因此，目前迫切需要开发出一种装置，可以实现采用Modbus通信协议的变频器与控制系统中的Profibus—DP主站之间进行通信，使该类变频器具有Profibus-DP通信接口。 1 协议转换通信接口硬件设计 1.1 协议转换通信接口总体结构框图 图1是针对变频器的Profibus—DP与Modbus协议之间转换的通信接口总体结构框图，主要包括主控制器、SPC3通信单元、光耦隔离电路、RS-485驱动电路、5 V隔离电源、用户接口电路及相应的外围电路。 1.2 协议转换通信接口硬件电路设计 |
