基于Profibus-DP 的中冷控制器的设计研究*

王香梅 ，薛英龙

（1.西安职业技术学院，陕西 西安 710032；2.北京四方继保工程技术有限公司湖州分公司，浙江 湖州 313000）

中冷控制器的研究涵盖汽车、发动机、电子电气以及控制理论等多种科学技术，具有一定的开发难度。发动机测控系统中，电气供给、空气控制、水循环、燃油供给等则由独立于中央测控系统的环境控制系统负责[1]。以工业级PLC 为中心，借助环境控制系统与Profibus-DP工业现场总线，中央测控系统的控制可以延伸至发动机实验室中的各个角落。这样不仅可以将分散在实验室各处的设备联系在一起，而且简化了系统布线，节约了成本[2]。因此，基于Profibus-DP的中冷控制器的设计研究具有重要的意义。

1 中冷控制器模块方案设计

1.1 伺服电机驱动方案

选用伺服电机驱动器的速度工作模式，使用数/模转换器（ADC）将微控制单元（MCU）的数字量转换成为模拟量，再经放大电路转换成±10 V 模拟量输出[3]。

1.2 编码器解码方案

利用复杂可编程逻辑器件（CPLD），同时使用硬件编程语言编写具有16位或32位长度的解码器，通过串行外设接口（SPI）或并口与MCU进行数据传输[4]。

1.3 温度采样方案

PT100 铂电阻温度传感器具有线性好、抗振性能好、测量精度高、性能可靠稳定、机械强度高、耐压性能好、价格适中等优点，被广泛应用于中低温测量场合。采用精密电阻与放大器组成检测电桥，将铂电阻随温度变化的阻值转换成为电压，并使用模/数转换器（ADC）完成温度采样任务。

1.4 现场总线与串行通信方案

采用Profibus-DP 工业现场总线，实现工业自动化的嵌入式开发，设计RS232C 与RS485 总线规范的电平信号[5]。……