本实用新型涉及传动自动化设备现场总线控制和电力电子技术领域，尤其是一种用于交直流驱动器的PROFIBUS-DP智能从站装置。
背景技术：
目前，交直流驱动器的主控板CPU采用基于MODBUS协议的USART通讯方式，无法直接接入PROFIBUS-DP现场总线。出于节省CPU运算能力、元器件成本和体积的考虑，驱动器也没有在主板上直接集成PROFIBUS-DP协议的通讯芯片，因此交直流驱动器需要通过外扩的PROFIBUS -DP从站装置接入PROFIBUS-DP现场总线系统。现有的智能从站存在的主要不足有，从站装置与驱动器主板CPU通讯采用RS485通讯接口，需要贴装RS485接口芯片，需要增加硬件电路的电平转换环节，增加器件成本。有的PROFIBUS-DP从站装置需要采用接线的方式连接到驱动器，而不是直接扩展在驱动器的主板上或组装在驱动器产品内部，占用控制柜的安装空间，不够紧凑，不利于电磁兼容。现有的PROFIBUS -DP从站装置产品不能实现真正的高速率数据交换，容易受到电磁干扰等。
技术实现要素：
为解决上述装置所存在的技术不足，本实用新型提供了一种交直流驱动器的智能从站装置，该装置可实现交直流驱动器在主控板上以模块化的形式扩展PROFIBUS-DP智能从站，实现交流变频器和直流调速器以更加简洁紧凑的结构和更加可靠的电磁兼容性，接入到主从式现场总线，实现高速实时、稳定可靠的数据交换。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种交直流驱动器的智能从站装置，通过24P直插端子接口直接插装在交直流驱动器的主控板上，包括微处理器及外围电路、通讯协议芯片、24P直插端子接口、3.3V电源转换电路、隔离高速总线收发器、隔离5V电源电路、抗干扰电路和DB9总线接口，微处理器及外围电路通过24P直插端子接口与交直流驱动器的主控板连接，隔离高速总线收发器通过抗干扰电路和DB9总线接口连接到PROFIBUS-DP总线网络，实现与上位机或PLC的通讯连接，3.3V电源转换电路为微处理器及外围电路供电，隔离5V电源电路为隔离高速总线收发器供电。
微处理器及外围电路通过24P直插端子接口连接到交直流调速器的主控板中央处理器，通信方式采用USART（通用同步异步接收和发送器）方式。
3.3V电源转换电路采用电源调整芯片SPX1117，该款电源芯片具有低压差、高效率的优点。
抗干扰电路和DB9总线接口，采用共模电感作为差分信号总线上的抗干扰元件，采用2位拨码开关作为总线终端电阻的选配器。
工作流程，微处理器及外围电路采用基于Cortex-M3内核的32位ARM微处理器STM32F103RBT6作为控制核心，该系列微处理器的最高工作频率可以达到72MHz，是同类产品中性能最高的，适用于高性能、低成本的产品应用场合，相较于多数同类现场总线接口技术方案采用的51内核单片机，STM32微处理器运算速度提升10倍以上，外围接口功能丰富实用，微处理器的超快运算速度直接导致代码执行的快速高效，本实用新型中微处理器STM32F103RBT6采用基于DMA方式的USART接口与交直流驱动器的主控板CPU通讯，DMA（直接存储器存取）传输方式中，STM32无需直接控制通讯数据的传输，也避免了中断处理通讯方式中保留代码现场和恢复现场的过程，DMA传输方式在主控板CPU和智能从站微处理器之间建立了一条直接数据交换的硬件通路，大大提升了微处理器的工作效率，DMA方式实现了智能从机与驱动器CPU的高速USART通信，我们知道DP通讯可以达到12M波特率，但是在实际的工程应用中，很难真正实现高速的数据通讯，因为数据交换受限于DP从站与驱动器CPU较低的通讯速度，采用DMA方式很好的实现了高速的数据通讯；24P直插端子接口采用24位双层直插端子将本智能从站装置连接到交直流驱动器的主控板，实现了两者的结构紧凑统一，极大提高了驱动器在电气控制柜中布局的集约化和控制布线简洁化；隔离高速总线收发器采用差分总线收发芯片ADM2486，在本装置中，PROFIBUS-DP协议芯片通过接收器输出、发送器输入、使能信号等网络连接到ADM2486的原边，原边采用3.3V电源转换电路提供的3.3V直流电源。ADM2486副边连接到PROFIBUS -DP总线，总线端电路采用隔离5V电源电路提供的隔离的5V直流电源，ADM2486芯片针对多点总线传输线路的双向数据通信而设计，最多允许50个收发器接入总线，通讯速率可达到20Mbps，实现了高速通信；抗干扰电路和DB9总线接口采用2位拨码开关实现对总线终端电阻的配置，采用共模电感滤除PROFIBUS-DP总线上的共模干扰和差模干扰，大大避免了异常情况的产生。
本实用新型的有益效果是，一种交直流驱动器的智能从站装置，采用基于DMA的USART方式与驱动器主控板通信，实现了交直流驱动器的简便快速接入到PROFIBUS-DP总线网络，实现了交直流驱动器以DMA传输为基础的USART接口通讯与现场总线主机PROFIBUS-DP通讯的转换，真正实现了交直流驱动器与主机PLC的高速数据通信，实现了高速实时、稳定可靠的数据交换；同时，智能从站装置采用24P直插端子接口将驱动器以紧凑的模块化形式连接到PROFIBUS-DP总线网络，结构紧凑统一，实现了布局的集约化和控制布线简洁化；通过共模电感设计具有更优异的电磁抗扰性，提高了装置的电磁兼容性和稳定性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为本实用新型总体电路框图。
图中1.微处理器及外围电路， 2.通讯协议芯片，3.24P直插端子接口，4.3.3V电源转换电路，5.隔离高速总线收发器，6.隔离5V电源电路，7.抗干扰电路和DB9总线接口。
具体实施方式
参照附图，一种交直流驱动器的智能从站装置，通过24P直插端子接口3直接插装在交直流驱动器的主控板上，实现了本装置和交直流驱动器的模块化组装；包括微处理器及外围电路1、通讯协议芯片2、24P直插端子接口3、3.3V电源转换电路4、隔离高速总线收发器5、隔离5V电源电路6、抗干扰电路和DB9总线接口7，微处理器及外围电路1通过24P直插端子接口3与交直流驱动器的主控板连接，隔离高速总线收发器5通过抗干扰电路和DB9总线接口7连接到PROFIBUS-DP总线网络，实现与上位机或PLC的通讯连接，3.3V电源转换电路4为微处理器及外围电路1供电，隔离5V电源电路6为隔离高速总线收发器5供电。
微处理器及外围电路1通过24P直插端子接口3连接到交直流调速器的主控板中央处理器，通信方式采用USART（通用同步异步接收和发送器）方式。
3.3V电源转换电路4采用电源调整芯片SPX1117，该款电源芯片具有低压差、高效率的优点。
抗干扰电路和DB9总线接口7，采用共模电感作为差分信号总线上的抗干扰元件，采用2位拨码开关作为总线终端电阻的选配器。
微处理器及外围电路1采用基于Cortex-M3内核的32位ARM微处理器STM32F103RBT6作为控制核心，该系列微处理器的最高工作频率可以达到72MHz，是同类产品中性能最高的，适用于高性能、低成本的产品应用场合，相较于多数同类现场总线接口技术方案采用的51内核单片机，STM32微处理器运算速度提升10倍以上，外围接口功能丰富实用。微处理器的超快运算速度直接导致代码执行的快速高效，本实用新型中微处理器STM32F103RBT6采用基于DMA方式的USART接口与交直流驱动器的主控板CPU通讯，DMA（直接存储器存取）传输方式中，STM32无需直接控制通讯数据的传输，也避免了中断处理通讯方式中保留代码现场和恢复现场的过程，DMA传输方式在主控板CPU和智能从站微处理器之间建立了一条直接数据交换的硬件通路，大大提升了微处理器的工作效率，DMA方式实现了智能从机与驱动器CPU的高速USART通信。我们知道DP通讯可以达到12M波特率，但是在实际的工程应用中，很难真正实现高速的数据通讯，因为数据交换受限于DP从站与驱动器CPU较低的通讯速度，采用DMA方式很好的实现了高速的数据通讯；24P直插端子接口3采用24位双层直插端子将本智能从站装置连接到交直流驱动器的主控板，实现了两者的结构紧凑统一，极大提高了驱动器在电气控制柜中布局的集约化和控制布线简洁化；隔离高速总线收发器5采用差分总线收发芯片ADM2486，在本装置中，PROFIBUS-DP协议芯片通过接收器输出、发送器输入、使能信号等网络连接到ADM2486的原边，原边采用3.3V电源转换电路4提供的3.3V直流电源，ADM2486副边连接到PROFIBUS -DP总线，总线端电路采用隔离5V电源电路6提供的隔离的5V直流电源，ADM2486芯片针对多点总线传输线路的双向数据通信而设计，最多允许50个收发器接入总线，通讯速率可达到20Mbps，实现了高速通信；抗干扰电路和DB9总线接口7采用2位拨码开关实现对总线终端电阻的配置，采用共模电感滤除PROFIBUS-DP总线上的共模干扰和差模干扰，大大避免了异常情况的产生。