SPC3在电机软启动器中的应用.pdf

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1、《冶金自动化》2004年增刊SPC3在电机软启动器中的应用付占稳‘，酒秀珍“，张平平“(I.河北科技大学电气工程学院，河北石家庄050054;2.河北省冀州市热电厂;3.河北省邢台市广播电视局)〔摘要〕SPC3是SIEMENS公司生产的用于从设备的智能通信芯片，它能连接到Profiebus-DP现场总线。本文介绍SPC3在软启动器中的应用，概括叙述了SPC3的结构特点，并给出了部分电路图和软件流程图。〔关健词]SPC3;智能电机软启动器;现场总线0引言现场总线技术是目前工业自动化领域发展的焦点和热点。被纳人IEC(

2、61158)标准的8种现场总线各具特色，它们采用不同的通信协议，存在着各自的优缺点。Profibus是由SIEMENS公司倡导的开放总线，在全世界范围内得到了广泛的应用。包括3个方面内容:FMS,DP,PA。其中Profibus-DP主要用于工业自动化系统的高速数据传送。SPC3是SIEMENS公司生产的用于从设备的智能通信芯片，能完全独立地处理Profibus-DP协议的所有通信任务。Profibus的ASIC简化了第3方部件和系统与Profibus现场总线的连接。只有这些ASIC，才能达到Profibus-DP

3、所需的最大传输率12Mb/s,ASPC2是用于主设备的智能通信芯片，SPC3,DPC31,SPC41,SIM1用于智能从设备。DPC31特别适宜本征安全应用，因为它是一种低功率系统。DPC31通过使用SIMi连接为符合IEC1158-2传输规程系统。SPM2和LSPM2是用于简单从设备的单片解决方案，LSPM2的封装紧凑，特别适宜空间狭窄的应用场合。市场上SPC3应用比较广，有现货供应，也最具代表性。开发现场终端智能产品，选用SPC3比较合适。随着电力电子器件的发展，电机的软启动和远程控制的需求也从关键控制、大型电

4、机控制领域向中小型电机的控制过度，用电机软启动器可方便实现组网和远程控制。市场上的大部分电机软启动器只实现简单的电机软启动和软停车功能，电机的故障检测和报警功能比较薄弱或没有这些功能。依照Profi-bus现场总线的协议标准，研制智能软启动器可适应市场的需求，可方便实现电机的远程控制和监测。1SPC3Profibus的通信协议比较复杂。从原则上讲，它可以在任何微处理器上由软件实现。但使用专用的通信处理芯片，可以将复杂协议撇开。这些协议芯片的种类较多，如Motorola公司的68302,68360,SIE-MENS公

5、司的SPC3,SPC4,WIPA公司的VPC3+,VPM2L等，其中SPC3最具代表性。1.1SPC3内部结构SPC3集成T完整的Profibus-DP协议，能自动检测波特率从9.6Kb/s-12Mb/s，集成有1.5Kb双口RAM包括2个16位方式寄存器，一个为16位状态寄存器，一个为中断寄存器及各种缓冲器指针和缓冲区等。SPC3有8根数据线和11根地址线，其中低8位地址线与数据线复用.其本身具有地址锁存功能，不需另加锁存器，且自身可产生片选信号。内部结构如图1所示。.2SPC3参数组织SPC3初始化包括设置SP

6、C3允许的中断，写人从站识别号和地址，设置SPC3方式寄存器，设置诊断缓冲区，参数缓冲区，配置缓冲区，地址缓冲区，初始长度，并根据以上初始值求出各个缓冲区的指针及辅助缓冲区的指针。根据传输的数据长度，确定输出缓冲区，输人缓冲区及指针。方式寄存器0设置Pro-fibus-DP的操作方式，如SYNC,FREEZE等。方式寄存器。必须在下线状态进行赋值。一旦上电，就不能修改。方式寄存器1在上电后可对每个位进行置位(Mode-Reg-S)和复位(Mode-Reg-R)。一[收稿日期」2004-06-17〔作者简介」付占稳(

7、1966-)，女，河北深洲人，工程师，硕士研究生，研究方向为计算机工业控制与现场总线技术235《冶金自动化》2004年增刊图1SPC3内部结构个保护监视定时器，可工作于三种不同的状态:波特率监测、波特率控制和DP控制，如应用处理器有故障则禁止Profibus-DP通信。SPC3的内存分配如表1所示。表1SPC3的内存RAM分配地址功能OOOH处理器参数锁存器寄存器(21个字节)内部工作单元016H组织参数(42个字节)040HDP缓冲器:数据输人(3个BUF)数据输出(3个BUF)诊断(2个BUF)设置参数数据(1

8、个BUF)配置数据(2个BUF)辅助缓冲器(2个BUF)5FFH设置从站地址缓冲器(1个BUD组织参数位于RAM中从016H开始的单元。整个BUF结构(属于DP-SAPS)E21就是基于这些参数来写的。SPC3的整个内部RAM分成了192个逻辑段，每段8个字节，各个BUF的起始地址(物理地址)必须能被8整除，即其起始地址是段基址。用户缓冲器区域位于从。40H