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随着工业自动化技术的迅速发展,越来越多的智能化设备应用于现场总线控制系统,PROFIBUS-PA作为PROFIBUS现场总线的一员,在过程控制领域具有很大的优越性。本文在对PROFIBUS-PA技术深入研究的基础上,为压力仪表设计了PA总线接口,并编写了相应的行规。由于国内的PROFIBUS-PA产品的开发刚刚起步,此项技术的开发对我国PA现场智能仪表的研究发展将会有很大的推进作用,具有较大的工程实用价值。 通过对PROFIBUS通信协议的研究,重点研究了DPV1通信协议、压力仪表行规以及Siemens公司的智能协议芯片DPC31、调制解调芯片SIM1-2。本文为压力仪表设计了的PROFIBUS-PA通信接口,其中从站接口的硬件电路设计我们采用微处理器+DPC31智能协议芯片+SIM1-2调制解调芯片相结合的方案;对PA设备行规技术进行探讨,提出针对压力仪表的紧凑型模块的选择方法,并设计出符合压力仪表用法的相应行规;从站接口的软件设计中本文首先介绍了软件的整体模块化设计思路,然后分别介绍了主程序流程图以及实现通信功能的中断流程。在软件设计中本文利用西门子DP/PA开发包中的V1SL源码作为DPC31的驱动程序,用户根据自身的实际需要更改参数,只需要对其接口宏进行操作就可以实现主从站之间的数据交换,从而实现PROFIBUS-PA通信功能。本文在PA通信接口硬件电路设计中解决了SIM1-2外围电路在测量或误操作情况下,在回路中产生自激震荡致SIM1-2烧毁这一问题,软件部分采用中断响应查询方法,实现程序整体模块化。对行规模块化的结构进行了系统的分析研究,详细分析了块的映射关系,定义出符合压力仪表的紧凑型行规模块,并编写了主程序初始化文件及相应的GSD文件。 本文最后根据实际应用条件和现有的实验环境搭建了2类主站的实验测试平台,运用西门子SIMATICNET对站点进行配置,上位机采用西门子STEP7进行硬件组态,利用多种监测手段对该接口模块的系统测试,实验证明该接口模块能够很好的嵌入到压力仪表中。