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PROFIBUS現場總線具有通信實時性強、高傳輸率、低成本、拓撲結構靈活多樣、冗余性強、適于各種工控領域等優點而得到廣泛應用。然而,傳統工業生產過程控制層進行數據采集、執行和控制的設備,大多只具有RS232串行口。因RS232標準輸出信號和PROFIBUS總線信號不兼容,所以這類設備無法實現同PROFIBUS總線開放互連和現場分布式控制。因此研究該技術有非常重要的現實意義和工程價值。論文以解決RS232接口設備和PROFIBUS-DP總線互連為研究方向,設計開發了具有RS232接口和PROFIBUS-DP接口的從站,實現RS232設備和PROFIBUS-DP總線之間協議轉換。論文主要工作和成果歸納如下:1、從研究PROFIBUS-DP技術構成、系統體系結構、通信協議、報文結構及系統特點入手,給出了RS232和PROFIBUS-DP協議轉換的技術方案。
Profibus現場總線,是由Siemens等13家公司和5家研究機構聯合開發的一種化的、開放的、不依賴于設備生產商的現場總線標準[1]。它采用現場總線技術,使用總線將可編程控制器、傳感器、變頻器和軟啟動器等現場智能設備連接起來,實現相互交換信息,共同完成自動控制功能的網絡系統Automation&Instrumentation 2012(9)與控制系統。隨著Profibus總線的標準化以及在世界范圍內的廣泛應用,Profibus-DP協議的總線產品在市場中占據越來越大的份額。目前,我國自動化行業多數傳統儀表和現場設備不具備現場總線通信能力,無法接入現場總線系統控制系統。所以,開發現場智能設備從站接口,實現現場設備與Profibus-DP總線網絡的互連,顯得尤為重要。在傳統工業生產過程中,進行數據采集、執行和控制的現場設備大多數只具有串行接口。
PROFIBUS現場總線是擁有開放結構和經過標準化設計的工業應用總線,按照傳統方式構建的自動化系統中的數據采集傳感器和變送器設備,大多只有普通RS232/RS485接口,其數據傳輸協議無法同PROFIBUS.總線協議兼容。論文研究電站應用分析儀表設備和PROFIIBUS-DP總線的通信方案,研發了具有普通RS232/RS485接口的PROFIBUS-DP接口從站。論文工作如下：1、研究了PROFIBUS-DP系統協議結構、報文幀格式定義、MAC協議、邏輯環的管理等特點,提出PROFIBUS-DP接口從站設計的軟硬件技術方案。2、選用VIPA公司*的Profichip VPC3+C器件和SILICON公司的C8051F02X系列MCU芯片,完成了智能PROFIBUS-DP接口從站的硬件設計3、結合自定義的串口協議,完成了PROFIBUS-DP從站軟件設計。采用模塊化編程方法,實現了從站中自定義報文長度和信道可調的初始化配置。
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