基于PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的智能從站接口研究.pdf

1、隨著PROFIBUS總線的標(biāo)準(zhǔn)化以及在世界范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用，PROFIBUS-DP協(xié)議的總線產(chǎn)品在市場(chǎng)中占據(jù)越來越大的份額。而我國自動(dòng)化行業(yè)目前多數(shù)傳統(tǒng)儀表和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不具備現(xiàn)場(chǎng)總線通信能力，無法接入現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)控制系統(tǒng)。所以，研發(fā)智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備從站接口，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與PROFIBUS-DP總線網(wǎng)絡(luò)的互連，顯得尤為重要。
　　本文主要研究PROFIBUS-DP智能從站接口，實(shí)現(xiàn)PROFIBUS-DP總線協(xié)議與RS232串口協(xié)議之間的轉(zhuǎn)

2、換，以及USB設(shè)備與PROFIBUS-DP總線的通信。本文首先分析了PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線的協(xié)議結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)通信過程，并研究從站接口的通信原理和實(shí)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(shè)計(jì)方案；選用VPC3+C芯片實(shí)現(xiàn)PROFIBUS-DP協(xié)議，采用ATmega162單片機(jī)作為控制芯片，完成智能從站接口硬件設(shè)計(jì)。在分析PROFIBUS-DP從站狀態(tài)機(jī)后，為了便于程序擴(kuò)展和移植，采用結(jié)構(gòu)化和模塊

3、化相結(jié)合的方法設(shè)計(jì)從站接口軟件。在詳細(xì)研究故障樹分析法和專家系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于故障樹的總線網(wǎng)絡(luò)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(diào)試系統(tǒng)，采用報(bào)文分析的方法，進(jìn)行從站接口調(diào)試，實(shí)現(xiàn)串口設(shè)備與PLC的雙向通信。
　　PROFIBUS-DP智能從站接口在產(chǎn)品跟蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用結(jié)果表明，從站接口在保證智能設(shè)備與現(xiàn)場(chǎng)總線通信穩(wěn)定可靠的情況下，提高了數(shù)據(jù)交換的傳輸速率，并具有操作簡(jiǎn)單、通用性強(qiáng)與功耗