一种基于变频器的Profibus-DP通信接口设计

到的数据返回至DP主站，以便告知主站命令数据正确接收。

　　另外，如图7所示，通过串口调试助手获得的协议转换接口转换的Modbus数据为01 06 C8 00 00 25 76 71，总共8个字节，其中01为变频器定义的地址，76 71为Modbus数据的CRC校验码，06 C8 00 00 25为实际的数据部分，与DP主站发送和接收到的数据一致。

　　由于Profibus—DP通信速率最高可达到12 Mbps，对于变频器端定义了四种不同的波特率，分别为19 200bps，9600bps，4 800 bps，2 400 bps，为了验证协议转换接口在不同通信速率下转换数据的正确性与可靠性，通过DP主站以及协议转换接日分别设置不同频率的通信速率，经过上述实验对此通信接口进行多次测试，均能保证数据传输正确。

　　4 结论

　　综上所述，本协议转换通信接口是在一块电路板上有效的集成了Profibus-DP智能从站接口，又嵌入了DP数据与Modbus数据转换功能，使采用Modbus RTU协议通信的变频器可以与采用Profibus—DP协议的主站通信。在硬件方面，采用P89C51RD2HBBD+SPC3协议芯片+RS485驱动电路，即可实现Modbus协议与Profibus-DP协议之间的转换，通过用户接口与变频器物理连接;在软件方面，根据变频器的四类控制命令：控制变频器起停、读变频器当前状态、设置变频器参数与读取变频器参数，由DP主站把控制命令转化成相应的DP帧格式数据发送到本装置的DP从节点，主控制器通过SPC3通信单元获取该数据之后，将其封装为Modbus数据，利用单片机的异步串行接口发送给变频器，达到控制变频器的目的，同样，变频器根据接收到的控制命令返回相应的数据信息，主控制器通过用户接口电路获得，并提取有效数据将其发送至SPC3协议芯片的输出缓冲区，与DP主站进行周期性交换数据，另外，为实现变频器与DP主站的通信速率匹配，通过在主控制器内部RAM开辟5字节的双缓冲区，在主控制器通过SPC3通信单元接收DP主站数据时，先判断两缓冲区的空标志位，将数据存储到空标志位为0的缓冲区中，经协议转换处理发送给变频器后，立即清空该缓冲区以及相应的空标志位，等待下一次数据传输，同时，为确保协议转换的安全可靠性，如果双缓冲区产生溢出的情况时，通过SPC3通信单元产生溢出诊断报文返回至DP主站，由DP主站做出相应的处理。

　　与现有技术相比，本设计针对采用Modbus RTU协议的变频器，提供了一种Modbus与Profibus-DP之间进行协议转换的通信接口装置。通过实验验证，本通信接口软硬件设计正确，可以实现采用Modbus RTU协议的变频器与DP主站进行通信，且数据转换实时可靠。在一定程度上，对于采用Modbus协议通信的变频器，本通信接口扩大了其应用范围，具有重要的实际意义。