论文部分内容阅读
现场总线是近年来迅速发展起来的一种工业数据总线,它为解决工业现场的智能化仪器仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信以及这些现场控制设备和高级控制系统之间的信息传递问题提供了一种高效、可靠、经济适用的解决方案。PROFIBUS是目前数据传输率较快的一种现场总线,其最高传输速率可达12Mbps。PROFIBUS现场总线由PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-DP三个兼容部分组成。其中,PROFIBUS-DP主要用于中央控制单元与分散的I/O之间的通信。由于具有高速传输、价格低廉,实现简单等特点,PROFIBUS-DP受到了许多标准团体和计算机厂商的高度重视。本文在详细研究了PROFIBUS-DP的协议结构、传输技术、数据存储机制、通信机理等理论基础后,从独立开发产品的角度出发,采用P89V51RD2单片机以及PROFIBUS-DP通信协议芯片SPC3实现了PROFIBUS-DP智能从站的设计。本文设计的BLOCK I/O模块具有PROFIBUS-DP总线通信功能；支持8点数字量输入或8点数字量输出；用户接口具有短路保护与诊断功能,可以通过指示电路向用户显示诊断信息；LED灯指示总线,电源,通道状态。研究内容主要包括：(1)研究PROFIBUS-DP通信原理及协议内容,主要研究数据链路层协议；(2)研究熟悉PROFIBUS-DP协议芯片SPC3的结构,了解其协议实现方式以及过程；(3)设计具有短路保护与诊断功能的用户I/O接口；(4)完成智能通信接口与从站CPU间的交互协议的制定以及软件设计包括PROFIBUS-DP的协议实现,以及GSD文件编写；(5)搭建以PLC为主站的单主从PROFIBUS-DP网络来测试PROFIBUS-DP通信,并完成试验。本文最后对课题的工作所取得的成果进行了总结,并对课题今后的研究工作提出了展望与设想。