基于PROFIBUS-DP的智能操作終端的研究.pdf

1、隨著控制技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)場總線技術(shù)已成為當(dāng)前控制領(lǐng)域內(nèi)的熱點之一。在眾多的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)中，PROFIBUS現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)以其國際化、開放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的種種優(yōu)勢，成為當(dāng)前世界及國內(nèi)爭相研究的對象。較之于發(fā)達(dá)國家，我國在現(xiàn)場總線技術(shù)方面的開發(fā)應(yīng)用明顯落后，目前市場上由國內(nèi)自主開發(fā)的基于現(xiàn)場總線技術(shù)的產(chǎn)品極其有限，僅有少數(shù)幾家公司在開發(fā)和研制基于現(xiàn)場總線技術(shù)的工控產(chǎn)品。如何為儀表或電氣設(shè)備開發(fā)PROFIBUS-DP通信接口，使

2、國產(chǎn)設(shè)備能連接到PROFIBUS總線中，以推動我國儀表業(yè)的智能化進(jìn)程和現(xiàn)場總線在我國的應(yīng)用就顯得尤為重要。 目前，在實際控制過程中存在兩個方面問題，一方面，由于市場上種類繁多的工業(yè)控制設(shè)備大都具備通信功能，但它們所支持的通信協(xié)議又往往不盡相同，這就給不同設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換帶來了很大困難。當(dāng)企業(yè)對原有生產(chǎn)線進(jìn)行擴(kuò)充和改造時，使新設(shè)備與原有設(shè)備組成控制網(wǎng)絡(luò)，但因二者所支持的通信協(xié)議不同而導(dǎo)致無法組成分布式計算機(jī)控制系統(tǒng)，即使勉強(qiáng)組網(wǎng)

3、可靠性上也難以得到保證。另一方面，以紙機(jī)為例，在控制系統(tǒng)中傳動控制點多，各傳動點的空間分布相對較遠(yuǎn)，而且不同傳動點上又具有一定的協(xié)調(diào)關(guān)系。傳統(tǒng)的單點模擬式操控線路復(fù)雜、控制精度低、可視性差、系統(tǒng)整定(調(diào)節(jié))不便，無法實現(xiàn)集中遠(yuǎn)程操作、監(jiān)視與控制等。針對上述問題，本文研發(fā)了PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線智能操作終端，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)備同時連接到同一個PROFIBUS-DP

4、網(wǎng)絡(luò)上，同時還有操作、顯示功能。 本文首先介紹了現(xiàn)場總線技術(shù)的概況和常用的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)及OSI參考模型，接著論述了PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)。然后在對PROFIBUS-DP技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，詳細(xì)論述了基于PROFIBUS-DP智能操作終端的硬件及軟件實現(xiàn)。在硬件設(shè)計中，主要分為PROFIBUS-DP通信接口的硬件設(shè)計和液晶顯示部分的硬件設(shè)計，在完成基本功能的同時，充分考慮了硬件的通用性及將來的擴(kuò)展。在軟件設(shè)計中，介紹了智能操作

5、終端的軟件設(shè)計實現(xiàn)，主要包括PROFIBUS-DP通信接口的軟件設(shè)計液晶顯示部分的軟件設(shè)計。在介紹了PROFIBUS-DP智能操作總端的硬件和軟件設(shè)計后，我們又分析；PROFIBUS控制系統(tǒng)的組成及配置形式，并以造紙機(jī)傳動控制系統(tǒng)為例，介紹了PROFIBUS-DP智能操作總端在2350/650造紙機(jī)傳動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，系統(tǒng)由ABB公司的ACS400變頻器和西門子MIDIMASTER變頻器通過PROFIBUS-DP通訊轉(zhuǎn)換接口混合組網(wǎng)，