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PROFIBUS现场总线因具有通信实时性强、高传输速率、低成本、拓扑结构灵活多样、冗余性强、适合于各种工控领域等优点而得到广泛的应用。从用户的角度看,PROFIBUS提供了三种不同版本的通信协议:PROFIBUS-DP、 PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS,其中用于设备级控制系统与分散式I/O通信的PROFIBUS-DP是市场占有率领先的总线。
目前,我国对于PROFIBUS-DP的应用和研究主要是以西门子等公司的成套设备为主,而自主研发通信接口的很少。如何为仪表开发PROFIBUS-DP通信接口,使其能连接到PROFIBUS-DP总线中,使现场总线在我国工业中的应用显得更为重要。另外随着电子技术的进步,32位的嵌入式微处理器逐渐成为嵌入式系统设计的主流,再加上一个运行于嵌入式微处理器上的操作系统,容易解决已往开发产品存在的不安全隐患,使得存储容量和运算速度都能满足系统通信速率的要求。
论文针对PROFIBUS现场总线技术进行了理论分析,着重分析了PROFIBUS-DP的协议及其报文结构。并在此基础上,基于嵌入式理念,提出了利用嵌入式技术和软件开发智能从站。论文中采用华恒HHCF5249为嵌入式开发平台,Linux为操作系统,C为开发环境,通过编写软件实现与主站的基本数据交换;另外为了提高系统的可靠性,论文中还研究了PROFIBUS从站的冗余功能,提出了实现PROFIBUS从站冗余的可行性方案。最后根据实际应用的条件和环境,运用S7300系统搭建了-个PROFIBUS-DP主从站测试平台,对该从站进行了系统测试,测试结果达到了预期目标。从而,本课题的研究为国内PROFIBUS-DP相关产品做了很好的补充,同时PROFIBUS的冗余技术也对国内PROFIBUS总线的发展具有更普遍的推广作用。