变频器在污水处理设备上的应用
| 10）程序的加载引导 加载引导是指器件在上电复位后执行一段引导程序，用于从端口（异步串口、 I/O 口、主机接口）或外部 EPROM ／ FLASH 存储器中加载程序至高速 RAM 中运行。一般用 EPROM ／ FLASH 存储器存储程序，但是其访问速度较慢，而一些已有的高速 EPROM ／ FLASH 存储器价格昂贵且容量有限，同时高速大容量静态 RAM 价格又在不断下降，因此这种加载方式是一个有效的性价比解决方法。 11）现代 DSPs 的结构 DSPs 芯片的更高性能由于不能从传统结构中得到解决，因此提出了各种提高性能的策略。其中最好的方法是提高并行性。提高操作并行性，是由两个途径实现的，一是提高每条指令执行的操作数量，二是提高每个指令周期中执行的指令数量。这两种并行要求产生了多种 DSPs 新结构。 2 、电机控制应用专用 DSPs 芯片 目前 TI 公司在 TMS320 系列产品中，主要以三个平台为基础发展： DSPs 控制平台 C2000 （ C24x 、 C28x ）； DSPs 有效性能平台 5000 （ C54x 、 C55x ）； DSPs 高性能平台 C6000 （ C62x 、 C67x ）。 AD 公司也是最早涉足 DSPs 芯片的公司之一，先后推出的产品包括 AD21xx 系列定点 DSP 芯片，如 16 位定点 ADSP-218x 和 ADSP-219x 系列； ADSP-2102x 、 ADSP-2106x 、 ADSP-2116x 等系列浮点 DSP 芯片，如 32 位浮点 ADSP-2106x 、 ADSP-2116x 系列； ADl406x 、 ADl416x 、 TigerSHARC 等系列多核 DSPs 集成系统； ADMCx 系列电机控制专用 DSPs 芯片产品等。通用变频器中流行使用的有两种 DSPs 系列， TI 公司的 TMS320 系列（ C24x 、 C28x ）和 AD 公司的 ADMCx 系列。这些 DSPs 芯片具有实时算术运算能力，减少了查表的数量，节省了内存空间、并集成了电机控制外围部件，减少了系统中传感器的数量、依据控制算法控制电源的开关转换，产生 PWM 控制信号，便于应用单处理器多电机控制系统。在电机控制方面，具有其他控制器无法比拟的优越性。 TMS 320C24x 芯片是 TI 公司开发的电机控制应用专用芯片。主要性能如下： (1) 采用高性能静态 CMOS 技术。 (2) 片内包含 T320C2xLP 内核 16 位 CPU ，工作频率 20MHz ，速度高达 40MIPS 。 132 针塑壳四边形扁平封装。 50ns 指令执行周期。 (3) 工业温度标准、自动温度获取。 (4) 存储器： 544 字 ×10 位的片内数据／编程双寻址 RAM 、 16K 字 ×16 位的片内编程 ROM ／快闪 EEPROM 。共可寻址 224K 字 ×16 位的存储器 (64K 数据、 64K 程序及 I ／ O 、 32K 通用存储空间 ) 。 (5) 事件管理模块： 12 路比较／脉宽调制 (PWM) 通道、 3 个 16 位定时器，可用于 6 种模式，其中包括连续启动及启／停计数、 3 个带死区的全比较单元、 3 个 16 位简单比较单元。 4 个接收单元 ( 其中 2 个带有正交解码脉冲能力 ) 。 (6) 双工 10 位 A ／ D 转换模块。 (7)28 针可独立编程、复用的 I ／ O 口。 (8) 基于锁相环 (PLL) 的时钟模块。 (9) 看门狗定时模块 ( 配有实时中断 ) 。 (10) 异步和同步串行接口： SCI ／ PCI 接口、 CAN 总线 (11) 串行外围接口 (SPI) 模块。 (12)6 个外部中断 ( 电源保护、复位、 NMI 及 3 个可屏蔽中断 ) 。 (13)4 种低能耗模式，适用于低能耗运行。 (14) 基于扫描的仿真。 (15) 可获得的开发工具。 TI ANSI CC+ 编译器、汇编器／连接器及 CC+ 源程序调试器、全系列仿真产品、自仿真 (XDS—510) 、 ROM 替换 (XDS—511) 断点、跟踪及定时 (XDS—522A) 。第三方数字电机控制及模糊逻辑开发支持，其中包括描述了设计电机数字控制系统各项特性的有关平台的文件。 TMS320C28x 主要性能与 TMS320C24x 相似，具有 32 位 CPU 、工作频率 150MHz ，速度高达 400MIPS ， 33 ～ 150MFLOPS 、可寻址到 16M （ 24 位地址线， 12 位辅助寻址线），指令周期 13 ～ 60ns 、 18K 字 RAM 、 64M 字地址空间、 4K 字程序 ROM 、 3 个定时器、串口和 DMA 功能等 ADMCx 包括 ADMC4x 和 ADMC3x ，一个 DSP 内核 CPU 、 20 ～ 26MIPS 、 24 位程序 512 ～ 4K 字 RAM 、 16 位数据 512 ～ 1K 字 ROM 、电机控制模块、 16 个 12bitA ／ D 通道、通信串口等。 由于 DSPs 芯片具有硬件乘法器及多总线结构，支持高速指令周期及单周期乘法，这样就可以采用先进的控制算法来估计系统参数以适应电机加载、温度及能耗的变化；利用 DSPs 芯片可以构成数字电流环，以有效地减小电机转矩波动，其运算功能可以用于功率因数校正，从而更有效地实现电能与机械能的转换，减小电机消耗的总能量；在 DSPs 芯片中还集成了高性能的 T320C2xLP DSP 内核、为电机控制而优化的事件管理器、可同时完成采样的双工 A ／ D 转换器、并行的电机电流读数转换与通讯接口、外围传感器及快闪存储器或 ROM ；从功能上看，它提供的脉宽调制 PWM 及 I ／ O 接口可以用于驱动各种类型的电机；它包含的 3 个定时器及 9 个比较器，并辅以灵活的波形发生逻辑，可产生多达 12 路 PWM 输出，它还支持对称的（集中的）及非对称的（非集中的） PWM 生成能力以及空间矢量 PWM 状态装置以实现开关功率管的优化方案，它能以较低的功耗得到较长的开关功率管使用期；它还包括死区发生单元从而有助于保护开关功率管；此外，事件管理器集成了 4 个接收输入端，其中 2 个可用于光解码正交脉冲的直接输入。 |
