申小会，李 琳，沈晓滨

（1.西安石油大学 电子工程学院，陕西 西安 710065；2.郑州轻工业学院 机电工程学院，河南 郑州 450002）

目前，电动钻机控制系统主要以西门子PLC为控制核心，由数字式发电控制单元、数字式电气传动控制单元和数字式配电控制单元组成全数字控制系统，分别控制井场的动力设备、钻井驱动设备和配电设备；同时，应用Profibus-DP现场总线技术实现西门子PLC和电气传动控制单元之间的通信功能[1]。而智能化、网络化、开放化是电动钻机全数字控制系统的发展趋势[2]。因此，开发、完善电动钻机控制系统的数字式控制器具有实际意义。

1 通信单元系统结构

对于电动钻机控制系统，应用Profibus-DP现场总线技术的通信功能可实现西门子PLC对所控机组的集中监测、控制、管理；对于柴油发电机组控制系统，利用DSP控制柴油发电机组可以提高控制系统的精度和数字处理速度。在开发柴油发电机组数字式控制器的过程中,采用内嵌CAN总线通信功能的DSP作为柴油发电机组的核心控制模块来协调、控制各机组之间的工作[3]，为了将柴油发电机组的实时工况传送至PLC，同时实现DSP读取PLC所发出的命令，开发Profibus-DP与CAN总线协议转换通信单元，图1为系统结构。

图1 通信单元系统结构

2 硬件设计

通信单元的硬件设计主要包括：Profibus-DP从站接口电路、CAN节点接口电路和双口RAM接口电路。其中，双口RAM器件具有两套独立的地址、数据及读写控制线，可同时分别与2个不同的CPU相连[4]。这里所设计的通信单元，一套与Profibus-DP从站接口电路中的微控制器AT89S52相连，另一套与CAN节点接口电路中的微控制器AT89C52相连。……