DSP控制的开关磁阻电机系统上位机通信研究
（255087 山东科汇电力自动化股份有限公司 山东 淄博）
【摘 要】本文主要对DSP控制的开关磁阻电机系统上位机通信进行详细介绍，并展示出DSP串行通信的软件设计以及硬件接口电路。文中提到的上位机通讯程序采用的是VB6.0语言进行编制，下位机程序则是采取C语言进行编制。经大量实践证实，本文所设计的通信程序，确实具备通过上位机实时监控驱动系统运行的功能。
【关键词】DSP控制；开关磁阻电机；上位机通信；VB6.0语言；C语言；驱动系统1.引言
随着工业自动控制技术的日趋成熟，通过工控组态软件进行监控以及标准设计已逐渐得到了普及和应用。在研发DSP控制的开关磁阻电机系统上位机通信的过程中，希望可以实现通过上位机实时监控驱动系统运行的目标。首先，要可以用自编的可视化上位机通信软件控制驱动系统，包括电机启动、速度给定、四象限运转以及电机停车等。其次，下位DSP要能把系统的电流和速度等动态参数上传到上位机进行处理，加快曲线的绘制效率，进而达到实时掌握系统运行状况的效果。在这样的模式下，基于因特网的电机远程控制也会变得更加方便、快捷。为此，本文开展了DSP控制的开关磁阻电机系统上位机通信研究，上位机对下位DSP的监控经实践证明可行。
2.DSP与上位机之间通信的硬件设计
设计中采取的DSP为TMS320F240，由美国TI公司专门为电机数字控制而研发的高性能数字信号处理器。F240支持异步串行通信，内有专用的串行通信模块，用于通信的I/O引脚共两个，一个是发送端SCITXD，另一个是接收端SCIRXD。
串行通信模块内部包括多个串行通信接口控制寄存器，可以设置中断模式与波特率、数据位、奇偶校验、起始位和停止位等多样化的格式。DSP与PC机是上位机通信所需的两个主要硬件。因为DSP仅支持TIL电平，PC机的RS232通信端口的电气特性所规定的低电平为3~15V、高电平为-15~-3V，二者互不兼容，所以在DSP的TIL电平和RS232电平进行转换是最基本的前提条件。本次设计中使用的驱动电路MAX232芯片负责该转换过程，就与RS232标准通信接口完全一致。其中包含的发送器与接收器各有两个，我们要用到的就是各取一个组成一对，剩下的一对保持悬空状态就行。DSP的通信端口9芯的，2、3、5分别是发送端、接收端和通信地。通信线按照标准的RS232通信线选材，连接时采取3线连接，剩余的一律悬空即可。在制作过程中，传输线两端的2头与3头要分开进行连接，比如一头是发送端，就是能对应另一头的接收端，不然连最基本的正常工作的都无法进行。如图所示，即为DSP与上位机通信的硬件连接电路。
3.DSP与上位机之间通信的软件设计
整个上位机通信程序由两个部分组成，一个是上位机程序、另一个则是下位机DSP程序。在进行设计时，分别采用VB6.0和C语言编制了上位机通信程序和下位机程序。为避免通信出错，上下位机的通信端口以及波特率必须保持完全相同。为达到整个系统实时性的标准，就得把通讯的波特率设置到28800kbp，即所谓的极限值。控制电机的四象限运行及给定速度是上位机程序的主要任务，发指令要求下位机上传相关数据，通过处理将电机的性能和运行状态显示出来，也是其作用范畴以内。根据上位机发来的指令，处理对应的控制参数，则是下位机程序的功能。
4.下位机程序设计
我们对于DSP通信端口进行初始化的发展，确定了通信波特率和效验，对于通信终端的使用以及级别的高低，并且对于DSP接受数据也需要拥有两个方法，首先第一是查询和终端。
在本次设计为了尽可能的减少的主程序的负担，使用中断法需要接受相应的数据，为了保证通信的快速和及时，中断级别需要使用优先级别较高的模式，也就是一级中断模式 。
并且对于DSP通信当中的误码率较低，此外因为对于通信的实时性的要求较高，所以设计的过程当中没有专门的设计相应的程序，虽然没有校验码程序但是如果出现的错误，DSP也可以快速的检测出来，并且回馈的上机位重新发送，这样的处理方式较为灵活。
因为电机的速度试验过程当中不能超过2000MIN，因此我们将速度的采样时间确定为50MS，并且启动点击之后，系统采集数据发送数据，为了防止数据的选择当中出现问题，将速度的数据发送程序设定在主程序当中。
5.试验结果
利用该通信系统进行试验，得出了如图所示的电机实测速度曲线。不仅如此，就连上位机程序的可视化界面也可以从中看出。电机制动过程的实测速度曲线。
结束语
本文主要是对上位机通信系统进行硬件设计，并采用VB6.0和C语言编制了上位机通信程序和下位机程序。经大量的实践证明，本文所涉及的通讯系统是能够实现稳定、可靠运行的。在基于因特网的开关磁阻电机系统远程控制研究领域，文中的相关内容可以起到一定的借鉴和参考作用。
参考文献：
[1]开关磁阻电机DSP控制系统[J]. 陈燕,张奕黄. 机电工程技术. 2003(06)
[2]基于DSP的开关磁阻电机系统保护电路设计[J]. 郝桂兵,刘海清,袁荣滨. 科技信息. 2012(33)
