摘要：本文介绍ARD3T智能电动机保护器的PROFIBUS-DP通讯设计原理，文中介绍了常用PROFIBUS芯片，本设计所选芯片的类型，PROFIBUS模块的硬件原理框图、电源电路、软件流程图、GSD文件等相关设计原理，本文通过力控组态软件与ARD3T进行PROFIBUS连接完成数据读写，通讯成功说明设计的可行性。
关键词：ARD3T；电动机保护器；PROFIBUS; VPC3
PROFIBUS是一种国际化、开放性的现场总线标准，它是国际标准IEC61158现场总线之一。PROFIBUS可以将从低级（传感器／执行器）到中间级执行级（单元级）的自动化设备分散开来，根据应用特点和用户不同的需要，PROFIBUS提供了3种兼容版本通信协议：FMS、PA和DP。在实际应用中，PROFIBUS-DP占到PROFIBUS用量的90%。
为适应现场总线的发展应用，电动机保护器需要兼容多种总线协议，在各种系统中正常使用。ARD3T智能电动机保护器可以带有MODUBS、PROFIBUS-DP通讯协议，主体模块带有MODBUS协议，通过PROFIBUS通讯模块实现PROFIBUS DP通讯，在PROFIBUS通讯中ARD3T作为从站使用。PROFIBUS通讯模块作为ARD3T接入PROFIBUS总线的桥梁，完成ARD3T内部总线协议和PROFIBUS总线协议内容转换。目前在开发DP从站的常用方案有： (1)采用单片机+PROFIBUS开发芯片； (2)直接使用带有52内核的PROFIBUS芯片。常用的PROFIBUS开发芯片及厂家如表1所示。本文采用的开发方案是：单片机+PROFIBUS开发芯片，协议芯片负责完成数据的转换和收发功能，单片机负责和ARD3T主体通讯，控制VPC3等。选用的协议芯片为VPC3，VPC3可直接替代SIEMENS公司的SPC3芯片，并且支持3.3V、SV电压的工作电压，RAM大等优
点，与SPC3相比较更适合本方案使用。
PROFIBUS模块硬件框图如图1所示，图l中ARD3T总线包括与PROFIBUS模块进行通讯的内部总线和向ARD3T模块供电的总线电源。PROFIBUS总线电源是通过DC-DC电路的方式将总线电源变为模块所需的工作源，DC-DC芯片使用MC34063，供电电路设计如图2所示。CPU单元负责和ARD3T主体通讯，控制VPC3等。PROFIBUS芯片选用VPC3。RS485接口，本设计中通过IL3685芯片实现RS485信号转换。IL3685是单芯片的PROFIBUS隔离收发器，本身带有隔离和RS485收发的功能，隔离电压可达2.5kV，隔离特性等同于常用的PROFIBUS通讯用高速光耦，IL3685具有抗15kV人体静电等功能，此特性能替代常用的RS485芯片。由此可见使用一颗IL3685就可以直接替代原采用光耦+RS485通讯芯片的设计方法，可以简化线路设计，节约开发成本。IL3685可同时支持3.3V和SV供电，而很多高速光耦和RS485芯片只能支持3.3V或5V，并且3.3V的芯片价格远高于5V芯片，IL3685通用性更强，可以简化电路电源部分的设计，在CPU为3.3V供电时更符合设计需求。
PROFIBUS设备具有不同的性能特点，为达到PROFIBUS简单的即插即用配置，PROFIBUS设备的特性均在电子设备数据库文件(GSD)中具体说明。使用基于GSD的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中。GSD文件是ASCII文件，可以用任何一种ASCII编辑器编辑，如记事本、UltraEdit等，也可使用PROFIBUS用户组织提供的编辑程序GSDEdit。
在进行PROFIBUS主站组态时，装载GSD文件后，GSD文件内容如图4所示。ARD3T包含16个模块， “2 words principalvalues”～“17 words principal values”表示输入数据长度为“2words”～“17 words”，组态时输人数据长度为其中任意一组，输出数据为默认模块。
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