變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡和變頻器的制造方法
專利名稱:變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡和變頻器的制造方法
【專利摘要】一種變頻器的Profibus?DP通訊擴(kuò)展卡，可插接于變頻器上，可將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Profibus?DP協(xié)議數(shù)據(jù)，包括單片機(jī)CPU，撥碼開關(guān)，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，Profibus總線隔離模塊，Profibus DP接口，Modbus通訊模塊和RS485通信接口；Profibus?DP通訊擴(kuò)展卡的RS485通信接口與變頻器的RS485接口連接；Modbus通訊模塊與RS485通信接口連接；單片機(jī)CPU與Modbus通訊模塊連接；協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊與單片機(jī)CPU連接；Profibus總線隔離模塊與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊連接，用于隔離保護(hù)電路；Profibus?DP接口與Profibus總線隔離模塊連接，將轉(zhuǎn)換后Profibus?DP協(xié)議數(shù)據(jù)通過Profibus?DP接口輸出至Profibus網(wǎng)絡(luò)；撥碼開關(guān)的輸出端與單片機(jī)CPU1連接，用于通訊擴(kuò)展卡的通訊地址設(shè)置。
【專利說明】
變頻器的Prof i bus-DP通訊擴(kuò)展卡和變頻器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及低壓電器領(lǐng)域，涉及一種變頻器，特別涉及一種變頻器的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡。
【背景技術(shù)】
[0002]PR0FIBUS是德國標(biāo)準(zhǔn)(DIN19245)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN50170)的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。Prof ibus-DP是一種堅(jiān)固耐用、功能強(qiáng)大、開放性好的通訊總線，可快速、循環(huán)的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。目前部分變頻器提供RS485通信接口，采用國際標(biāo)準(zhǔn)的Modbus通訊協(xié)議進(jìn)行主從通訊。如生產(chǎn)具有Profibus-DP通訊功能的變頻器，在變頻器主控制板或操作面板上增加Prof ibus-DP通訊功能，則大大增加了變頻器的成本。如將Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為變頻器的外設(shè)，將變頻器的Modbus通訊協(xié)議數(shù)據(jù)通過該通訊擴(kuò)展卡轉(zhuǎn)換為Profibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)，則可降低成本，同時也不影響變頻器的正常使用。
[0003]一般變頻器的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的缺點(diǎn)是:
[0004]1、變頻器一般會提供RS485接口，采用國際標(biāo)準(zhǔn)的Modbus通信協(xié)議進(jìn)行主從通信。采用主從式的單一方式進(jìn)行通信，通信方式不夠靈活，也無法實(shí)現(xiàn)高速通信。變頻器無法實(shí)現(xiàn)與其他現(xiàn)場總線工業(yè)設(shè)備之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊。
[0005]2、一般用的協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片SPC3，不能完全支持Profibus-DPVO，DPV1和DPV2協(xié)議，且只采支持5V電源，價格高，功耗高。
[0006]3、一般通訊擴(kuò)展卡的LED指示燈均是安裝在擴(kuò)展卡上，擴(kuò)展卡若是安裝在變頻器內(nèi)部，便不能直觀看到LED指示燈指示的通訊擴(kuò)展卡的工作狀態(tài)。
[0007]4、一般變頻器的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的PZD參數(shù)通過GSD文件進(jìn)行設(shè)定，不能通過變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定PZD功能參數(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種性能安全穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，成本低的變頻器的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡和變頻器。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0010]一種變頻器的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡，可插接于變頻器上，可將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Profibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)，包括51單片機(jī)CPUl，撥碼開關(guān)3，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊5，Prof ibus總線隔離模塊6 ,ProfibusDP接口 7，Modbus通訊模塊8和RS485通信接口 9;Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的RS485通信接口 9與變頻器的RS485接口連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；Modbus通訊模塊8與RS485通信接口 9連接，Modbus通訊模塊8與變頻器進(jìn)行主從數(shù)據(jù)通信，變頻器作為Modbus-RTU從站，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為Modbus-RTU主站;51單片機(jī)CPUl與Modbus通訊模塊8連接;協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊5與51單片機(jī)CPUl連接，將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Prof ibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù);Prof ibus總線隔離模塊6與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊5連接，用于隔離保護(hù)電路;Prof ibus-DP接口 7與Prof ibus總線隔離模塊6連接，將轉(zhuǎn)換后Prof ibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)通過Prof ibus-DP接口 7輸出至Prof ibus網(wǎng)絡(luò);撥碼開關(guān)3的輸出端與51單片機(jī)CPUl連接，用于通訊擴(kuò)展卡的通訊地址設(shè)置。
[0011 ]進(jìn)一步，所述Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡采用VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片集成了Prof ibus-DP協(xié)議，兼容Prof ibus-DPVO，Prof ibus-DPVI，Prof ibus_DPV2協(xié)議。
[0012]進(jìn)一步，所述Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡還包括LED信號處理4，LED信號處理4的輸入端與51單片機(jī)CPUl連接，LED信號處理4的輸出端與變頻器的CPU主控制板連接，引入到變頻器的操作面板14上控制LED指示燈進(jìn)行顯示，用于指示Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的工作狀
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[0013]進(jìn)一步，變頻器的操作面板14上分別設(shè)有三個LED指示燈，分別為紅色LED指示燈，綠色LED指示燈和黃色LED指示燈，LED指示燈信號通過與變頻器的CPU主控制板連接，引入到變頻器的操作面板上，控制三個LED指示燈。
[OOM] 進(jìn)一步，所述Profibus總線隔離模塊6采用Profibus接口專用芯片和半雙工、隔離的RS485收發(fā)器；Prof ibus總線端波特率為9.6kbps至12Mbps ； Prof ibus-DP接口 7為Profibus DB9接口；電源和51單片機(jī)CPUl之間設(shè)有電源轉(zhuǎn)換隔離模塊2，所述電源轉(zhuǎn)換隔離模塊2輸出3.3V和5V的直流電源。
[0015]一種變頻器，包括上述的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡，散熱底座11，變頻器本體12，上蓋13，操作面板14和變頻器主控制板15，所述變頻器本體12設(shè)于散熱底座11上，上蓋13設(shè)于變頻器本體12上，操作面板14覆蓋設(shè)于上蓋13上，Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡和變頻器主控制板15并排設(shè)于變頻器本體12上方兩側(cè)。
[0016]進(jìn)一步，Prof ibusDP接口 7和撥碼開關(guān)3設(shè)于Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的一端，撥碼開關(guān)3位于Prof ibusDP接口 7的一側(cè)；與變頻器主控制板15連接的第一連接端子91設(shè)于Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端。
[0017]進(jìn)一步，Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端設(shè)有與變頻器主控制板15連接的第一連接端子91，變頻器主控制板15的一端邊緣設(shè)有與第一連接端子91對接的第二連接端子92，第二連接端子92凸出延伸到變頻器主控制板15外，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端設(shè)有與第二連接端子92配合的U形安裝槽901，安裝時，第二連接端子92伸入Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的U形安裝槽901內(nèi)，第二連接端子92通過排線與第一連接端子91連接。
[0018]本實(shí)用新型變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡可用在只提供了RS485接口的變頻器上，將Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為變頻器的外設(shè)，將變頻器的Modbus通訊協(xié)議數(shù)據(jù)通過該通訊擴(kuò)展卡轉(zhuǎn)換為Profibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)與其他Profibus-DP現(xiàn)場總線工業(yè)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通訊，降低成本，同時不影響變頻器的正常使用；Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為變頻器的一個獨(dú)立的模塊，可標(biāo)配，也可選配。若作為選配，用戶可根據(jù)實(shí)際情況自行決定是否選購，在一定程度上節(jié)約成本。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡框架圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型變頻器的分解圖；
[0021 ]圖3是本實(shí)用新型變頻器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本實(shí)用新型操作面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的結(jié)構(gòu)示意圖圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖1給出的實(shí)施例，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的【具體實(shí)施方式】。本實(shí)用新型的變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡不限于以下實(shí)施例的描述。
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型變頻器的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡，可插接于變頻器上，可將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Prof ibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)，包括51單片機(jī)CPUl，電源轉(zhuǎn)換隔離模塊2，撥碼開關(guān)3，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊5 ,Profibus總線隔離模塊6，Profibus DP接口 7，Modbus通訊模塊8和RS485通信接口 9;Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的RS485通信接口9與變頻器的RS485接口連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;Modbus通訊模塊8與RS485通信接口 9連接，Modbus通訊模塊8與變頻器進(jìn)行主從數(shù)據(jù)通信，變頻器作為Modbus-RTU從站，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為Modbus-RTU主站；51單片機(jī)CPUl與Modbus通訊模塊8連接，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊5與51單片機(jī)CPUl連接，將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Prof ibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù);Prof ibus總線隔離模塊6與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊5連接，用于隔離保護(hù)電路;Prof ibus-DP接口 7與Prof ibus總線隔離模塊6連接，將轉(zhuǎn)換后Prof ibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)通過Prof ibus-DP接口 7輸出至Prof ibus網(wǎng)絡(luò);撥碼開關(guān)3的輸出端與51單片機(jī)CPUl連接，用于通訊擴(kuò)展卡的通訊地址設(shè)置。
[0026]本實(shí)用新型變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡在只提供了RS485接口的變頻器上，將Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為變頻器的外設(shè)，將變頻器的Modbus通訊協(xié)議數(shù)據(jù)通過該通訊擴(kuò)展卡轉(zhuǎn)換為Profibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)與其他Profibus-DP現(xiàn)場總線工業(yè)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通訊，節(jié)約研發(fā)成本和周期，同時不影響變頻器的正常使用;Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為變頻器的一個獨(dú)立的模塊，可標(biāo)配，也可選配。若作為選配，用戶可根據(jù)實(shí)際情況自行決定是否選購，在一定程度上節(jié)約成本。
[0027]另外，電源和51單片機(jī)CPUl之間設(shè)有電源轉(zhuǎn)換隔離模塊2，所述電源轉(zhuǎn)換隔離模塊2輸出3.3V和5V的直流電源。
[0028]Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡采用VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片集成了Prof ibus-DP協(xié)議，，Profibus-DPVl，Prof ibus_DPV2協(xié)議，同時支持
3.3V和5￥的電源電壓。功耗低，工作時間長了不容易發(fā)熱，價格低，節(jié)約成本。
[0029]Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的PZD功能參數(shù)通過變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定或GSD文件設(shè)定。Prof ibus-DP寄存器與Modbus寄存器的映射通過GSD文件實(shí)現(xiàn)，部分參數(shù)也可以由變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定，變頻器內(nèi)增加PZD1-PZD10參數(shù)的可選項(xiàng)，可設(shè)置PZD1-PZD10讀數(shù)據(jù)參數(shù)和PZD1-PZD10寫數(shù)據(jù)參數(shù)分別對應(yīng)的Modbus參數(shù)，Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡周期性讀取變頻器PZD1-PZD10讀寫數(shù)據(jù)參數(shù)。例如:以PZD讀數(shù)據(jù)為例，O表示無效，I表示基本運(yùn)行頻率，modbus通訊地址0x0010，2表示設(shè)定頻率，modbus通訊地址0x3400，3表示母線電壓，modbus通訊地址0x3402，4表示輸出電壓，modbus通訊地址0x3403等N個數(shù)據(jù)，PZD1-PZD10讀數(shù)據(jù)分別可設(shè)定為這N個數(shù)據(jù)中任意一個。當(dāng)在變頻器顯示操作面板上將PZDl讀數(shù)據(jù)設(shè)置為2，則此時將PZDl讀參數(shù)對應(yīng)為modbus通訊地址0x3400的設(shè)定頻率;若將PZDl讀數(shù)據(jù)設(shè)置為O，則根據(jù)GSD文件中配置的PZDl讀參數(shù)對應(yīng)的modbus通訊地址數(shù)據(jù)。
[0030]如圖1-2所示，Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡還包括LED信號處理4，LED信號處理4的輸入端與51單片機(jī)CPUl連接，LED信號處理4的輸出端與變頻器的CPU主控制板連接，引入到變頻器的操作面板14上控制三個LED指示燈進(jìn)行顯示，用于指示Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的工作狀態(tài)。變頻器的操作面板14上分別設(shè)有三個LED指示燈，分別為紅色LED指示燈，綠色LED指示燈和黃色LED指示燈，LED指示燈信號通過與變頻器的CPU主控制板連接，引入到變頻器的操作面板上，控制三個LED指示燈。變頻器的操作面板14上分別設(shè)有用于紅色LED指示燈，綠色LED指示燈和黃色LED指示燈的三個安裝通孔，紅色LED指示燈，綠色LED指示燈和黃色LED指示燈分別從一側(cè)伸入三個安裝通孔內(nèi)固定。例如:紅燈亮，Prof ibus-DP卡和變頻器串口連接成功且正常通信；紅燈閃，連接成功但通信有錯誤；紅燈滅則連接不成功。黃燈亮，Prof ibus-DP卡與主站正常通信；黃燈閃，連接成功但通信有錯誤;黃燈滅則連接不成功。Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的工作狀態(tài)在變頻器的操作面板上進(jìn)行顯示，更加直觀。
[0031]所述Prof ibus總線隔離模塊6采用Prof ibus接口專用芯片和半雙工、隔離的RS485收發(fā)器?，F(xiàn)場總線接口電路是Prof ibus-DP協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片VPC3+C與現(xiàn)場總線側(cè)連接的電路，因?yàn)镻rof ibus-DP可以達(dá)到12Mbps的速率，所以對于接口電路的要求非常高，選用Prof ibus接口專用芯片，半雙工、隔離的RS485收發(fā)器，含有保護(hù)隔離電路，可減少硬件電路的布線，提尚通?目的穩(wěn)定性。
[0032]撥碼開關(guān)，用于通訊擴(kuò)展卡的通訊地址設(shè)置，地址值等于ON檔位權(quán)值之和，其中I為最低位。PROFIBUS-DP支持的站地址由I到0x7D，為了防止尋址過程發(fā)生地址的沖突，采用一個八位的撥碼開關(guān)，用后七位進(jìn)行128位的尋址。因?yàn)橥ㄓ崝U(kuò)展卡作為PROFIBUS-DP通訊的從站，必須有不與其他站沖突的地址，所以通過一個8位的撥碼開關(guān)手動設(shè)定通訊擴(kuò)展卡的地址，然后由CPU讀入并寫入VPC3特定的存儲位置。Prof ibus總線端波特率為9.6kbps至12Mbps ο
[0033]最后，Profibus-DP接口 7 為 Profibus DB9接口。Prof ibus DB9 接口為標(biāo)準(zhǔn)Prof ibus DB9接口，是Prof ibus的標(biāo)準(zhǔn)連接器，用以連接Prof ibus網(wǎng)絡(luò)，可用此接口連接通信適配器至PROFIBUS-DP系統(tǒng)。
[0034]如圖2-5所示，本實(shí)用新型變頻器，包括上述的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡，散熱底座11，變頻器本體12，上蓋13，操作面板14和變頻器主控制板15，所述變頻器本體12設(shè)于散熱底座11上，上蓋13設(shè)于變頻器本體12上，操作面板14覆蓋設(shè)于上蓋13上，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡和變頻器主控制板15并排設(shè)于變頻器本體12上方兩側(cè)。
[0035]如圖2和5所示，Prof ibusDP接口 7和撥碼開關(guān)3設(shè)于Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的一端，撥碼開關(guān)3位于Prof ibusDP接口 7的一側(cè)；與變頻器主控制板15連接的第一連接端子91設(shè)于Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端。
[0036]如圖2和5所示，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端設(shè)有與變頻器主控制板15連接的第一連接端子91，第一連接端子91為雙排直插插座，變頻器主控制板15的一端邊緣設(shè)有與第一連接端子91對接的第二連接端子92，第二連接端子92為彎角雙排插座，第二連接端子92凸出延伸到變頻器主控制板15外，Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端設(shè)有與第二連接端子92配合的U形安裝槽901，安裝時，第二連接端子92伸入Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的U形安裝槽901內(nèi)，第二連接端子92通過排線與第一連接端子91連接;通過U型安裝槽901定位，通過排線連接避免對加工精度的過高要求。Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的電源電壓、RS485通信接口 9、LED信號處理4的信號均是通過第一連接端子91與變頻器主控制板的第二連接端子92連接。
[0037]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡，其特征在于:可插接于變頻器上，可將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Profibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)，包括51單片機(jī)CPU( I)，撥碼開關(guān)(3)，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊(5) ,Profibus總線隔離模塊(6) ,ProfibusDP接口(7)，Modbus通訊模塊(8)和RS485通信接口(9) ;Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的RS485通信接口(9)與變頻器的RS485接口連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;Modbus通訊模塊(8)與RS485通信接口(9)連接，Modbus通訊模塊(8)與變頻器進(jìn)行主從數(shù)據(jù)通信，變頻器作為Modbus-RTU從站，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為Modbus-RTU主站；51單片機(jī)CPU( I)與Modbus通訊模塊(8)連接;協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊(5)與51單片機(jī)CPU( I)連接，將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Prof ibus_DP協(xié)議數(shù)據(jù);Prof ibus總線隔離模塊(6)與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊(5)連接，用于隔離保護(hù)電路;Profibus-DP接口(7)與Profibus總線隔離模塊(6)連接，將轉(zhuǎn)換后Profibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)通過Profibus-DP接口(7)輸出至Profibus網(wǎng)絡(luò);撥碼開關(guān)(3)的輸出端與51單片機(jī)CPU(I)連接，用于通訊擴(kuò)展卡的通訊地址設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡，其特征在于:所述Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡采用VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片集成了 Profibus-DP協(xié)議，兼容Profibus-DPVO，Profibus-DPVl，Prof ibus-DPV2協(xié)議。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡，其特征在于:所述Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡還包括LED信號處理(4)，LED信號處理(4)的輸入端與51單片機(jī)CPU(I)連接，LED信號處理(4)的輸出端與變頻器的CPU主控制板連接，引入到變頻器的操作面板(14)上控制LED指示燈進(jìn)行顯示，用于指示Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的工作狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡，其特征在于:變頻器的操作面板(14)上分別設(shè)有三個LED指示燈，分別為紅色LED指示燈，綠色LED指示燈和黃色LED指示燈，LED指示燈信號通過與變頻器的CPU主控制板連接，引入到變頻器的操作面板上，控制三個LED指示燈。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡，其特征在于:所述Prof ibus總線隔離模塊(6)采用Prof ibus接口專用芯片和半雙工、隔離的RS485收發(fā)器；Prof ibus 總線端波特率為 9.61^^8至12]/^^8;?1'0；1^13118-0?接口(7)為Prof ibus DB9 接口 ；電源和51單片機(jī)CPU(I)之間設(shè)有電源轉(zhuǎn)換隔離模塊(2)，所述電源轉(zhuǎn)換隔離模塊(2)輸出3.3V和5V的直流電源。6.—種變頻器，其特征在于:包括如權(quán)利要求1-5任一所述的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡，散熱底座(II)，變頻器本體(I2)，上蓋(I3)，操作面板(I4)和變頻器主控制板(I5)，所述變頻器本體(12)設(shè)于散熱底座(11)上，上蓋(13)設(shè)于變頻器本體(12)上，操作面板(14)覆蓋設(shè)于上蓋(13)上，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡和變頻器主控制板(15)并排設(shè)于變頻器本體(12)上方兩側(cè)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變頻器，其特征在于:ProfibusDP接口(7)和撥碼開關(guān)(3)設(shè)于Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的一端，撥碼開關(guān)(3)位于Prof ibusDP接口(7)的一側(cè);與變頻器主控制板(15)連接的第一連接端子(91)設(shè)于Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變頻器，其特征在于:Pr0fibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端設(shè)有與變頻器主控制板(15)連接的第一連接端子(91)，變頻器主控制板(15)的一端邊緣設(shè)有與第一連接端子(91)對接的第二連接端子(92)，第二連接端子(92)凸出延伸到變頻器主控制板(15)外，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端設(shè)有與第二連接端子(92)配合的U形安裝槽(901)，安裝時，第二連接端子(92)伸入Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的U形安裝槽(901)內(nèi)，第二連接端子(92)通過排線與第一連接端子(91)連接。
【文檔編號】G06F13/38GK205721755SQ201620188712
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】張美娟, 陳愛華, 封曉東, 畢燕林, 萬星星, 阮冬華
【申請人】浙江正泰電器股份有限公司, 上海電科電器科技有限公司
【專利摘要】一種變頻器的Profibus?DP通訊擴(kuò)展卡，可插接于變頻器上，可將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Profibus?DP協(xié)議數(shù)據(jù)，包括單片機(jī)CPU，撥碼開關(guān)，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，Profibus總線隔離模塊，Profibus DP接口，Modbus通訊模塊和RS485通信接口；Profibus?DP通訊擴(kuò)展卡的RS485通信接口與變頻器的RS485接口連接；Modbus通訊模塊與RS485通信接口連接；單片機(jī)CPU與Modbus通訊模塊連接；協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊與單片機(jī)CPU連接；Profibus總線隔離模塊與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊連接，用于隔離保護(hù)電路；Profibus?DP接口與Profibus總線隔離模塊連接，將轉(zhuǎn)換后Profibus?DP協(xié)議數(shù)據(jù)通過Profibus?DP接口輸出至Profibus網(wǎng)絡(luò)；撥碼開關(guān)的輸出端與單片機(jī)CPU1連接，用于通訊擴(kuò)展卡的通訊地址設(shè)置。
【專利說明】
變頻器的Prof i bus-DP通訊擴(kuò)展卡和變頻器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及低壓電器領(lǐng)域，涉及一種變頻器，特別涉及一種變頻器的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡。
【背景技術(shù)】
[0002]PR0FIBUS是德國標(biāo)準(zhǔn)(DIN19245)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN50170)的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)。Prof ibus-DP是一種堅(jiān)固耐用、功能強(qiáng)大、開放性好的通訊總線，可快速、循環(huán)的進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。目前部分變頻器提供RS485通信接口，采用國際標(biāo)準(zhǔn)的Modbus通訊協(xié)議進(jìn)行主從通訊。如生產(chǎn)具有Profibus-DP通訊功能的變頻器，在變頻器主控制板或操作面板上增加Prof ibus-DP通訊功能，則大大增加了變頻器的成本。如將Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為變頻器的外設(shè)，將變頻器的Modbus通訊協(xié)議數(shù)據(jù)通過該通訊擴(kuò)展卡轉(zhuǎn)換為Profibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)，則可降低成本，同時也不影響變頻器的正常使用。
[0003]一般變頻器的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的缺點(diǎn)是:
[0004]1、變頻器一般會提供RS485接口，采用國際標(biāo)準(zhǔn)的Modbus通信協(xié)議進(jìn)行主從通信。采用主從式的單一方式進(jìn)行通信，通信方式不夠靈活，也無法實(shí)現(xiàn)高速通信。變頻器無法實(shí)現(xiàn)與其他現(xiàn)場總線工業(yè)設(shè)備之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊。
[0005]2、一般用的協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片SPC3，不能完全支持Profibus-DPVO，DPV1和DPV2協(xié)議，且只采支持5V電源，價格高，功耗高。
[0006]3、一般通訊擴(kuò)展卡的LED指示燈均是安裝在擴(kuò)展卡上，擴(kuò)展卡若是安裝在變頻器內(nèi)部，便不能直觀看到LED指示燈指示的通訊擴(kuò)展卡的工作狀態(tài)。
[0007]4、一般變頻器的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的PZD參數(shù)通過GSD文件進(jìn)行設(shè)定，不能通過變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定PZD功能參數(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種性能安全穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，成本低的變頻器的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡和變頻器。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0010]一種變頻器的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡，可插接于變頻器上，可將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Profibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)，包括51單片機(jī)CPUl，撥碼開關(guān)3，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊5，Prof ibus總線隔離模塊6 ,ProfibusDP接口 7，Modbus通訊模塊8和RS485通信接口 9;Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的RS485通信接口 9與變頻器的RS485接口連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；Modbus通訊模塊8與RS485通信接口 9連接，Modbus通訊模塊8與變頻器進(jìn)行主從數(shù)據(jù)通信，變頻器作為Modbus-RTU從站，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為Modbus-RTU主站;51單片機(jī)CPUl與Modbus通訊模塊8連接;協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊5與51單片機(jī)CPUl連接，將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Prof ibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù);Prof ibus總線隔離模塊6與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊5連接，用于隔離保護(hù)電路;Prof ibus-DP接口 7與Prof ibus總線隔離模塊6連接，將轉(zhuǎn)換后Prof ibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)通過Prof ibus-DP接口 7輸出至Prof ibus網(wǎng)絡(luò);撥碼開關(guān)3的輸出端與51單片機(jī)CPUl連接，用于通訊擴(kuò)展卡的通訊地址設(shè)置。
[0011 ]進(jìn)一步，所述Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡采用VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片集成了Prof ibus-DP協(xié)議，兼容Prof ibus-DPVO，Prof ibus-DPVI，Prof ibus_DPV2協(xié)議。
[0012]進(jìn)一步，所述Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡還包括LED信號處理4，LED信號處理4的輸入端與51單片機(jī)CPUl連接，LED信號處理4的輸出端與變頻器的CPU主控制板連接，引入到變頻器的操作面板14上控制LED指示燈進(jìn)行顯示，用于指示Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的工作狀
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[0013]進(jìn)一步，變頻器的操作面板14上分別設(shè)有三個LED指示燈，分別為紅色LED指示燈，綠色LED指示燈和黃色LED指示燈，LED指示燈信號通過與變頻器的CPU主控制板連接，引入到變頻器的操作面板上，控制三個LED指示燈。
[OOM] 進(jìn)一步，所述Profibus總線隔離模塊6采用Profibus接口專用芯片和半雙工、隔離的RS485收發(fā)器；Prof ibus總線端波特率為9.6kbps至12Mbps ； Prof ibus-DP接口 7為Profibus DB9接口；電源和51單片機(jī)CPUl之間設(shè)有電源轉(zhuǎn)換隔離模塊2，所述電源轉(zhuǎn)換隔離模塊2輸出3.3V和5V的直流電源。
[0015]一種變頻器，包括上述的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡，散熱底座11，變頻器本體12，上蓋13，操作面板14和變頻器主控制板15，所述變頻器本體12設(shè)于散熱底座11上，上蓋13設(shè)于變頻器本體12上，操作面板14覆蓋設(shè)于上蓋13上，Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡和變頻器主控制板15并排設(shè)于變頻器本體12上方兩側(cè)。
[0016]進(jìn)一步，Prof ibusDP接口 7和撥碼開關(guān)3設(shè)于Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的一端，撥碼開關(guān)3位于Prof ibusDP接口 7的一側(cè)；與變頻器主控制板15連接的第一連接端子91設(shè)于Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端。
[0017]進(jìn)一步，Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端設(shè)有與變頻器主控制板15連接的第一連接端子91，變頻器主控制板15的一端邊緣設(shè)有與第一連接端子91對接的第二連接端子92，第二連接端子92凸出延伸到變頻器主控制板15外，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端設(shè)有與第二連接端子92配合的U形安裝槽901，安裝時，第二連接端子92伸入Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的U形安裝槽901內(nèi)，第二連接端子92通過排線與第一連接端子91連接。
[0018]本實(shí)用新型變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡可用在只提供了RS485接口的變頻器上，將Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為變頻器的外設(shè)，將變頻器的Modbus通訊協(xié)議數(shù)據(jù)通過該通訊擴(kuò)展卡轉(zhuǎn)換為Profibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)與其他Profibus-DP現(xiàn)場總線工業(yè)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通訊，降低成本，同時不影響變頻器的正常使用；Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為變頻器的一個獨(dú)立的模塊，可標(biāo)配，也可選配。若作為選配，用戶可根據(jù)實(shí)際情況自行決定是否選購，在一定程度上節(jié)約成本。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡框架圖；
[0020]圖2是本實(shí)用新型變頻器的分解圖；
[0021 ]圖3是本實(shí)用新型變頻器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本實(shí)用新型操作面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖5是Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的結(jié)構(gòu)示意圖圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖1給出的實(shí)施例，進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的【具體實(shí)施方式】。本實(shí)用新型的變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡不限于以下實(shí)施例的描述。
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型變頻器的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡，可插接于變頻器上，可將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Prof ibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)，包括51單片機(jī)CPUl，電源轉(zhuǎn)換隔離模塊2，撥碼開關(guān)3，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊5 ,Profibus總線隔離模塊6，Profibus DP接口 7，Modbus通訊模塊8和RS485通信接口 9;Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的RS485通信接口9與變頻器的RS485接口連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;Modbus通訊模塊8與RS485通信接口 9連接，Modbus通訊模塊8與變頻器進(jìn)行主從數(shù)據(jù)通信，變頻器作為Modbus-RTU從站，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為Modbus-RTU主站；51單片機(jī)CPUl與Modbus通訊模塊8連接，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊5與51單片機(jī)CPUl連接，將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Prof ibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù);Prof ibus總線隔離模塊6與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊5連接，用于隔離保護(hù)電路;Prof ibus-DP接口 7與Prof ibus總線隔離模塊6連接，將轉(zhuǎn)換后Prof ibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)通過Prof ibus-DP接口 7輸出至Prof ibus網(wǎng)絡(luò);撥碼開關(guān)3的輸出端與51單片機(jī)CPUl連接，用于通訊擴(kuò)展卡的通訊地址設(shè)置。
[0026]本實(shí)用新型變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡在只提供了RS485接口的變頻器上，將Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為變頻器的外設(shè)，將變頻器的Modbus通訊協(xié)議數(shù)據(jù)通過該通訊擴(kuò)展卡轉(zhuǎn)換為Profibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)與其他Profibus-DP現(xiàn)場總線工業(yè)設(shè)備之間的網(wǎng)絡(luò)通訊，節(jié)約研發(fā)成本和周期，同時不影響變頻器的正常使用;Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為變頻器的一個獨(dú)立的模塊，可標(biāo)配，也可選配。若作為選配，用戶可根據(jù)實(shí)際情況自行決定是否選購，在一定程度上節(jié)約成本。
[0027]另外，電源和51單片機(jī)CPUl之間設(shè)有電源轉(zhuǎn)換隔離模塊2，所述電源轉(zhuǎn)換隔離模塊2輸出3.3V和5V的直流電源。
[0028]Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡采用VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片集成了Prof ibus-DP協(xié)議，，Profibus-DPVl，Prof ibus_DPV2協(xié)議，同時支持
3.3V和5￥的電源電壓。功耗低，工作時間長了不容易發(fā)熱，價格低，節(jié)約成本。
[0029]Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的PZD功能參數(shù)通過變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定或GSD文件設(shè)定。Prof ibus-DP寄存器與Modbus寄存器的映射通過GSD文件實(shí)現(xiàn)，部分參數(shù)也可以由變頻器內(nèi)部參數(shù)設(shè)定，變頻器內(nèi)增加PZD1-PZD10參數(shù)的可選項(xiàng)，可設(shè)置PZD1-PZD10讀數(shù)據(jù)參數(shù)和PZD1-PZD10寫數(shù)據(jù)參數(shù)分別對應(yīng)的Modbus參數(shù)，Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡周期性讀取變頻器PZD1-PZD10讀寫數(shù)據(jù)參數(shù)。例如:以PZD讀數(shù)據(jù)為例，O表示無效，I表示基本運(yùn)行頻率，modbus通訊地址0x0010，2表示設(shè)定頻率，modbus通訊地址0x3400，3表示母線電壓，modbus通訊地址0x3402，4表示輸出電壓，modbus通訊地址0x3403等N個數(shù)據(jù)，PZD1-PZD10讀數(shù)據(jù)分別可設(shè)定為這N個數(shù)據(jù)中任意一個。當(dāng)在變頻器顯示操作面板上將PZDl讀數(shù)據(jù)設(shè)置為2，則此時將PZDl讀參數(shù)對應(yīng)為modbus通訊地址0x3400的設(shè)定頻率;若將PZDl讀數(shù)據(jù)設(shè)置為O，則根據(jù)GSD文件中配置的PZDl讀參數(shù)對應(yīng)的modbus通訊地址數(shù)據(jù)。
[0030]如圖1-2所示，Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡還包括LED信號處理4，LED信號處理4的輸入端與51單片機(jī)CPUl連接，LED信號處理4的輸出端與變頻器的CPU主控制板連接，引入到變頻器的操作面板14上控制三個LED指示燈進(jìn)行顯示，用于指示Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的工作狀態(tài)。變頻器的操作面板14上分別設(shè)有三個LED指示燈，分別為紅色LED指示燈，綠色LED指示燈和黃色LED指示燈，LED指示燈信號通過與變頻器的CPU主控制板連接，引入到變頻器的操作面板上，控制三個LED指示燈。變頻器的操作面板14上分別設(shè)有用于紅色LED指示燈，綠色LED指示燈和黃色LED指示燈的三個安裝通孔，紅色LED指示燈，綠色LED指示燈和黃色LED指示燈分別從一側(cè)伸入三個安裝通孔內(nèi)固定。例如:紅燈亮，Prof ibus-DP卡和變頻器串口連接成功且正常通信；紅燈閃，連接成功但通信有錯誤；紅燈滅則連接不成功。黃燈亮，Prof ibus-DP卡與主站正常通信；黃燈閃，連接成功但通信有錯誤;黃燈滅則連接不成功。Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的工作狀態(tài)在變頻器的操作面板上進(jìn)行顯示，更加直觀。
[0031]所述Prof ibus總線隔離模塊6采用Prof ibus接口專用芯片和半雙工、隔離的RS485收發(fā)器?，F(xiàn)場總線接口電路是Prof ibus-DP協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片VPC3+C與現(xiàn)場總線側(cè)連接的電路，因?yàn)镻rof ibus-DP可以達(dá)到12Mbps的速率，所以對于接口電路的要求非常高，選用Prof ibus接口專用芯片，半雙工、隔離的RS485收發(fā)器，含有保護(hù)隔離電路，可減少硬件電路的布線，提尚通?目的穩(wěn)定性。
[0032]撥碼開關(guān)，用于通訊擴(kuò)展卡的通訊地址設(shè)置，地址值等于ON檔位權(quán)值之和，其中I為最低位。PROFIBUS-DP支持的站地址由I到0x7D，為了防止尋址過程發(fā)生地址的沖突，采用一個八位的撥碼開關(guān)，用后七位進(jìn)行128位的尋址。因?yàn)橥ㄓ崝U(kuò)展卡作為PROFIBUS-DP通訊的從站，必須有不與其他站沖突的地址，所以通過一個8位的撥碼開關(guān)手動設(shè)定通訊擴(kuò)展卡的地址，然后由CPU讀入并寫入VPC3特定的存儲位置。Prof ibus總線端波特率為9.6kbps至12Mbps ο
[0033]最后，Profibus-DP接口 7 為 Profibus DB9接口。Prof ibus DB9 接口為標(biāo)準(zhǔn)Prof ibus DB9接口，是Prof ibus的標(biāo)準(zhǔn)連接器，用以連接Prof ibus網(wǎng)絡(luò)，可用此接口連接通信適配器至PROFIBUS-DP系統(tǒng)。
[0034]如圖2-5所示，本實(shí)用新型變頻器，包括上述的Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡，散熱底座11，變頻器本體12，上蓋13，操作面板14和變頻器主控制板15，所述變頻器本體12設(shè)于散熱底座11上，上蓋13設(shè)于變頻器本體12上，操作面板14覆蓋設(shè)于上蓋13上，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡和變頻器主控制板15并排設(shè)于變頻器本體12上方兩側(cè)。
[0035]如圖2和5所示，Prof ibusDP接口 7和撥碼開關(guān)3設(shè)于Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的一端，撥碼開關(guān)3位于Prof ibusDP接口 7的一側(cè)；與變頻器主控制板15連接的第一連接端子91設(shè)于Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端。
[0036]如圖2和5所示，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端設(shè)有與變頻器主控制板15連接的第一連接端子91，第一連接端子91為雙排直插插座，變頻器主控制板15的一端邊緣設(shè)有與第一連接端子91對接的第二連接端子92，第二連接端子92為彎角雙排插座，第二連接端子92凸出延伸到變頻器主控制板15外，Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端設(shè)有與第二連接端子92配合的U形安裝槽901，安裝時，第二連接端子92伸入Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的U形安裝槽901內(nèi)，第二連接端子92通過排線與第一連接端子91連接;通過U型安裝槽901定位，通過排線連接避免對加工精度的過高要求。Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的電源電壓、RS485通信接口 9、LED信號處理4的信號均是通過第一連接端子91與變頻器主控制板的第二連接端子92連接。
[0037]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡，其特征在于:可插接于變頻器上，可將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Profibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)，包括51單片機(jī)CPU( I)，撥碼開關(guān)(3)，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊(5) ,Profibus總線隔離模塊(6) ,ProfibusDP接口(7)，Modbus通訊模塊(8)和RS485通信接口(9) ;Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的RS485通信接口(9)與變頻器的RS485接口連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)通信;Modbus通訊模塊(8)與RS485通信接口(9)連接，Modbus通訊模塊(8)與變頻器進(jìn)行主從數(shù)據(jù)通信，變頻器作為Modbus-RTU從站，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡作為Modbus-RTU主站；51單片機(jī)CPU( I)與Modbus通訊模塊(8)連接;協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊(5)與51單片機(jī)CPU( I)連接，將變頻器的Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Prof ibus_DP協(xié)議數(shù)據(jù);Prof ibus總線隔離模塊(6)與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊(5)連接，用于隔離保護(hù)電路;Profibus-DP接口(7)與Profibus總線隔離模塊(6)連接，將轉(zhuǎn)換后Profibus-DP協(xié)議數(shù)據(jù)通過Profibus-DP接口(7)輸出至Profibus網(wǎng)絡(luò);撥碼開關(guān)(3)的輸出端與51單片機(jī)CPU(I)連接，用于通訊擴(kuò)展卡的通訊地址設(shè)置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡，其特征在于:所述Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡采用VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片，VPC3協(xié)議轉(zhuǎn)換芯片集成了 Profibus-DP協(xié)議，兼容Profibus-DPVO，Profibus-DPVl，Prof ibus-DPV2協(xié)議。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡，其特征在于:所述Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡還包括LED信號處理(4)，LED信號處理(4)的輸入端與51單片機(jī)CPU(I)連接，LED信號處理(4)的輸出端與變頻器的CPU主控制板連接，引入到變頻器的操作面板(14)上控制LED指示燈進(jìn)行顯示，用于指示Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的工作狀態(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡，其特征在于:變頻器的操作面板(14)上分別設(shè)有三個LED指示燈，分別為紅色LED指示燈，綠色LED指示燈和黃色LED指示燈，LED指示燈信號通過與變頻器的CPU主控制板連接，引入到變頻器的操作面板上，控制三個LED指示燈。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡，其特征在于:所述Prof ibus總線隔離模塊(6)采用Prof ibus接口專用芯片和半雙工、隔離的RS485收發(fā)器；Prof ibus 總線端波特率為 9.61^^8至12]/^^8;?1'0；1^13118-0?接口(7)為Prof ibus DB9 接口 ；電源和51單片機(jī)CPU(I)之間設(shè)有電源轉(zhuǎn)換隔離模塊(2)，所述電源轉(zhuǎn)換隔離模塊(2)輸出3.3V和5V的直流電源。6.—種變頻器，其特征在于:包括如權(quán)利要求1-5任一所述的Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡，散熱底座(II)，變頻器本體(I2)，上蓋(I3)，操作面板(I4)和變頻器主控制板(I5)，所述變頻器本體(12)設(shè)于散熱底座(11)上，上蓋(13)設(shè)于變頻器本體(12)上，操作面板(14)覆蓋設(shè)于上蓋(13)上，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡和變頻器主控制板(15)并排設(shè)于變頻器本體(12)上方兩側(cè)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變頻器，其特征在于:ProfibusDP接口(7)和撥碼開關(guān)(3)設(shè)于Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的一端，撥碼開關(guān)(3)位于Prof ibusDP接口(7)的一側(cè);與變頻器主控制板(15)連接的第一連接端子(91)設(shè)于Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的變頻器，其特征在于:Pr0fibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端設(shè)有與變頻器主控制板(15)連接的第一連接端子(91)，變頻器主控制板(15)的一端邊緣設(shè)有與第一連接端子(91)對接的第二連接端子(92)，第二連接端子(92)凸出延伸到變頻器主控制板(15)外，Profibus-DP通訊擴(kuò)展卡的另一端設(shè)有與第二連接端子(92)配合的U形安裝槽(901)，安裝時，第二連接端子(92)伸入Prof ibus-DP通訊擴(kuò)展卡的U形安裝槽(901)內(nèi)，第二連接端子(92)通過排線與第一連接端子(91)連接。
【文檔編號】G06F13/38GK205721755SQ201620188712
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月11日
【發(fā)明人】張美娟, 陳愛華, 封曉東, 畢燕林, 萬星星, 阮冬華
【申請人】浙江正泰電器股份有限公司, 上海電科電器科技有限公司
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