基于Profibus-DP的現(xiàn)場(chǎng)總線接口技術(shù)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過程中復(fù)雜性與集成化程度的增加，在工業(yè)控制中現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。相對(duì)于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，大大簡(jiǎn)化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低成本，更好地滿足了實(shí)時(shí)性要求，提高了系統(tǒng)的可靠性。而在諸多現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)中，又以Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛且發(fā)展迅速。 在工業(yè)控制中各種設(shè)備種類繁多，這些設(shè)備大都具備通信功能，但值得注意的是，它們所支持的通信協(xié)議往往是不相同的，因而各種設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換會(huì)出現(xiàn)很大的難題

2、，且存在通信速率偏慢的問題。而Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線以它優(yōu)良的性能，可以較好的解決這些問題。但實(shí)際應(yīng)用中并非所有設(shè)備都具備Profibus通信功能，這樣，如何為一個(gè)設(shè)備開發(fā)出Profibus通信接口，使設(shè)備能接到Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)中就顯得尤為重要，但近年來國(guó)內(nèi)在這方面做的工作比較少。 該文論述了較為流行的Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，針對(duì)Profibus系列中的一種總線技術(shù)Profibus-DP進(jìn)行了研究，并研制了P

3、rofibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線通信接口，目的是為了使不具備Profibus-DP通信功能的設(shè)備能夠通過本通信接口連接到Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)上。在功能上，不僅支持同一廠家使用同一通信協(xié)議的設(shè)備，而且能支持不同廠家使用不同協(xié)議的設(shè)備同時(shí)連接到同一個(gè)Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)上，即混合組網(wǎng)功能，極大的提高了設(shè)備選擇的靈活性。該通信接口還具有網(wǎng)橋模式功能，在此連接模式下，可以使兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間互連進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。 該文首先介紹了現(xiàn)場(chǎng)總線技

4、術(shù)的概況和常用的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)及OSI參考模型，接著論述了Profibus現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。然后在對(duì)Profibus-DP技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，詳細(xì)論述了基于Profibus-DP的通信接口的硬件及軟件實(shí)現(xiàn)。在硬件設(shè)計(jì)中，主要圍繞專用的AS工C芯片SPC3來進(jìn)行開發(fā)，在完成基本功能的同時(shí)，充分考慮了硬件的通過性及將來的擴(kuò)展。在軟件設(shè)計(jì)中，詳細(xì)介紹了通信接口的軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，包括狀態(tài)機(jī)的實(shí)現(xiàn)、各種通信報(bào)文的實(shí)現(xiàn)、GSD文件的編寫，協(xié)議間的互相轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)