在软起动掌握器的 PROFIBUS-DP 硬件接口电路设计方案上，采取单片机+ 专用集成芯片SPC3+ RS485 驱动的方案。
2.1 SPC3 简述
SPC3(SIEMENS PROFIBUS CONTROLLER)为优化的智能 PROFIBUS-DP 从站，集成有 PROFIBUS-DP 物理层的数据收发功能，可独立处理 PROFIBUS-DP 协议。SPC3 的内部有 RAM、办法寄存器、状态寄存器、中断寄存器以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，个中 8 根数据线与地址线复用，可以接 80C32、80C166、80C196、HC196 等单片机。SPC3 内部集成了 1.5KB 的双口 RAM 作为 SPC3 与软件 / 程序的接口，能自动调度 9.6K 到 12M 波特率。
2.2 PROFIBUS-DP 通信接口硬件设计
PIC16F877 与 PROFIBUS-DP 网络的连接通过一个 PROFIBUS-DP 网络的协议芯片 SPC3 和 RS-485 驱动电路组成。PROFIBUS-DP 接口紧张由处理器接口和串行总线接口组成。
处理器接口电路如图 1 示：80C32 通过 P0 口和 P2 口扩展外部存储器，将 SPC3 内部的双口 RAM 作为自己的外部 RAM，通过对双口 RAM 的读写来完成对 SPC3 的初始化和有关数据的交流。图中 P1 是指用双 PIC16F877 设计的软起动掌握器，作为通讯的从站，PIC16F877 集成了 SPI 接口，可以和协议芯片 SPC3 结合，以及 MAX485ESA 完成到 PROFIBUS-DP 总线网络上的连接。
图 1 处理器接口电路
图 2 串行总线接口电路
SPC3 芯片通过要求发送旗子暗记(RTS)，发送数据旗子暗记(TXD)，吸收数据旗子暗记(RXD)，通过高速光耦 HCPL7720 和总线收发器 ADM1485 相连，构成串行总线接口。如图 2 所示，只管 SPC3 已经集成了物理层的数据传输功能，但它不具备 RS-485 的驱动接口，因此添置了 RS-485 的驱动电路。目前能知足 12M 波特率的驱动器芯片为数不多，有 SN65ALS176，SN75ALS176，ADM1485 等，本系统中选用的是 ADM1485。其余为了避免总线上的旗子暗记对电路的影响，在 SPC3 与 RS-485 总线驱动电路之间采取光电隔离。TXD、RXD 旗子暗记的隔离器件选用 Hewlett Packar 公司的 12M 高速光耦 HCPL7720，RTS 的旗子暗记隔离器件选用 HCPL0601。
3 、通讯接口的软件设计
PROFIBUS-DP 的 ASIC 芯片 SPC3 集成了 PROFIBUS-DP 协议，能够处理 PROFIBUS-DP 状态机构，因此 80C32 不用参与处理 PROFIBUS-DP 状态机。80C32 的紧张任务是对 SPC3 进行合理的配置、初始化及对各种报文的处理。
对 SPC3 的软件操作紧张包括两个部分：SPC3 的初始化和 SPC3 的中断处理。主程序和中断程序流程图分别如图 3 和图 4 所示。
图 3 主程序流程图 图 4 中断程序流程图
SPC3 的初始化程序应放在主程序的前面，而中断处理程序完成 CPU 对 SPC3 中断输出的相应。 SPC3 上电复位之后 . 在正常事情之前必须进行初始化，以配置各个寄存器。中断处理程序用于处理 SPC3 发生的各种事宜，这些事宜包括新的参数报文事宜：全局掌握命令报文事宜，进入或退出数据交流状态事宜，新的配置报文事宜，新的地址设置报文事宜，监测到波特率事宜和看门狗溢失事宜。SPC3 在吸收到由 PROFIBUS 主站传送的不同输出数据时会产生输出标志位，CPU 通过在运用循环中轮询标志位来进行吸收主站数据。对付特定运用的诊断信息须要实时通报到主站。主运用程序在运用循环中止定是否有可用的诊断 BUF 存在一当有空闲 BUF 时运用程序输入诊断信息，并要求更新。对付实时性哀求严格的系统，应采取中断办法进行输出数据和诊断数据处理。
由于用于现场的设备要特殊考虑抗滋扰能力，因此在设备硬件抗滋扰技能的根本上，软件方面采取指令冗余，设置软件陷阱，系统的自检及软硬件相结合的看门狗技能，担保软件出轨的自动规复，从而进一步提高系统的抗滋扰能力。
4、 结论
软起动器有很多优点，然而，目前海内生产的异步电机的软起动器大多都不带通信接口，有一些带通信接口的，也多为 RS232 或 RS485 串行总线，这些串行总线，由于自身的特点，不适宜工业现场掌握，有碍于电动机机群的进一步网络化发展和企业管控一体化及综合自动化的实现。
本文先容的带 PROFIBUS-DP 总线接口的软起动掌握器，可以办理传统软起动器现场通信的不敷，实现电动机的群控，促进企业综合自动化的底层网络培植，并能带来显著经济效益。
