基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的智能從站接口研究.pdf

1、隨著PROFIBUS總線的標準化以及在世界范圍內的廣泛應用，PROFIBUS-DP協(xié)議的總線產品在市場中占據越來越大的份額。而我國自動化行業(yè)目前多數(shù)傳統(tǒng)儀表和現(xiàn)場設備不具備現(xiàn)場總線通信能力，無法接入現(xiàn)場總線系統(tǒng)控制系統(tǒng)。所以，研發(fā)智能現(xiàn)場設備從站接口，實現(xiàn)現(xiàn)場設備與PROFIBUS-DP總線網絡的互連，顯得尤為重要。
　　本文主要研究PROFIBUS-DP智能從站接口，實現(xiàn)PROFIBUS-DP總線協(xié)議與RS232串口協(xié)議之間的轉

2、換，以及USB設備與PROFIBUS-DP總線的通信。本文首先分析了PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線的協(xié)議結構、系統(tǒng)通信過程，并研究從站接口的通信原理和實現(xiàn)方法，提出了一種以微控制器與PROFIBUS協(xié)議芯片作為核心器件的從站接口設計方案；選用VPC3+C芯片實現(xiàn)PROFIBUS-DP協(xié)議，采用ATmega162單片機作為控制芯片，完成智能從站接口硬件設計。在分析PROFIBUS-DP從站狀態(tài)機后，為了便于程序擴展和移植，采用結構化和模塊

3、化相結合的方法設計從站接口軟件。在詳細研究故障樹分析法和專家系統(tǒng)的理論基礎上，設計了基于故障樹的總線網絡專家系統(tǒng)，并提出了常見故障優(yōu)先診斷的方法。最后，搭建基于PLC的單主調試系統(tǒng)，采用報文分析的方法，進行從站接口調試，實現(xiàn)串口設備與PLC的雙向通信。
　　PROFIBUS-DP智能從站接口在產品跟蹤系統(tǒng)中的應用結果表明，從站接口在保證智能設備與現(xiàn)場總線通信穩(wěn)定可靠的情況下，提高了數(shù)據交換的傳輸速率，并具有操作簡單、通用性強與功耗