|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
) {8 m) h |( ^摘要:自2006 年Profibus现场总线成为我国现场总线的国家标准( CB/T 20540-2006)以来, Profibus-DP从站的开发已逐渐成为当
% i6 c" r4 c* \+ G1 a8 t* Q) D9 Y今工业自动化控制及仪表领域的研究热点。针对该热点讨论了采用AT89S52 和协议芯片SPC3设计了Profibus-DP从站,分别从Profi-4 b6 S' P- p) u6 g+ l! Q
bus-DP从站的硬件设计、软件设计和组网调试三方面展开较详细的讨论，并进行了组网调试。结果表明,该从站能够稳定可靠地运3 x4 w1 t% `, S) ?; u: R3 N
行,有力地促进了Profibus-DP现场总线的推广应用。4 ?; y0 |# g; Q- ^1 [$ h+ Y
) e5 ~ z+ `. Y
关键词: Profibus 现场总线 单片机 工业通信 V0接口 GSD 文件6 e; a+ ~; H' l: B9 m! ]& f
7 H t! N- i& v* \, E; u2 a+ u3 n
0引言" c6 t2 o* [: d2 n" y
在现有的各种现场总线中，Profibus总线占有很大! b* O3 L" o3 ?$ S1 g' v
的市场份额,并提供了DP、PA和FMS三种协议类型。7 E' Y5 v6 \& Q5 c( m+ o
Profibus作为开放式现场总线标准,用户可以根据自己
! P$ O- `- z, U9 o- v; @. W的实际需求开发相应的从站模块,尤其是随着2006年.& V# s8 @0 r& J; G4 G$ K% x/ s
11月Profibus现场总线正式成为我国现场总线国家标
! }' ]6 P$ q$ p2 h. `% F+ m准( GB/T 20540-2006)，Profibus-DP从站的开发已逐渐: x# b, r$ y' Z! S! j0 v
成为当今工业自动化控制及仪表领域的研究热点。6 k8 `. ~& ^+ i' t5 r, I! \
Atmel公司的AT89S52是采用非易失性技术生产
9 f6 a, v7 w% x8 R _' L$ _& a的低电压、高性能CMOS单片机,并且具有外扩总线接
6 G0 t. }$ H3 R. d; g* f! ~口,特别适合与Profibus协议芯片SPC3共同构建Pro-; O/ k5 r, |; x" Y
fibus-DP从站(简称DP从站)。
! B! f9 W5 U6 O- I* [1 Profibus-DP 从站总体设计
; V7 r1 `$ }+ C s o& Q% x* LProfibus-DP从站按接口类型主要分为开关量输* \2 a* T: }, w1 e( T9 Q, U3 B
人/输出从站和模拟量输入/输出从站,以上两种DP' ?/ Z; V. m" M
从站在硬件上的相同点是均采用单片机和协议芯片实
3 R% _% F7 V/ T; j' U2 J7 U现对输人/输出接口的信号进行处理;不同点在于从站3 H% F6 F& E* X' @' {( J) o5 w
处理的信号分别为开关量信号和模拟量信号,输入/输. m& s" m5 ~! I) D2 M7 v
出接口形式不同。基于以，上原因,本文以模块化设计6 {' }. t4 J. N, d) h
思想,讨论了“接口板+主机板"Profbus-DP从站设计
7 J# C1 N7 r0 s与实现,从站总体结构示意图如图1所示。
|8 O9 ]+ r6 q) Z0 R7 F主机板主要完成与Profibus-DP主站的通信和系
9 ~$ v4 D4 L5 a0 Q$ [- D, f统控制,并执行相关V0口子程序;接口板受主机板控
3 X: B0 S q6 k: p制完成系统信号的采集和输出;主机板和接口板之间- @% O5 t1 \" @0 m' W% P
通过扁平电缆进行连接。- l: L" C: A3 Z9 b' }, l! S
以上方案不同接口板可以使用相同的主机板,从
9 i1 x5 ^& N& m% H" k而可以降低研发成本;同时模块化设计可以使主机板$ d* @6 d1 o8 U& e7 e; {* E! a
和接口板在功能上分离,方便了DP从站硬件电路的
6 N8 o5 ]* u( _* ~- N5 Q& W调试;模块化设计方案还可以为从站的功能扩展提供
2 V1 y" J$ K( c& X- {8 g8 \空间,例如DP从站的应用发生变化时,只需对接口板
# v9 y1 ^ V, C, }' v进行重新设计,主机板无需重新设计。6 m" L2 C# j* d" c
2 Proflbus-DP 从站硬件设计 p, c# p5 ?: K: X) ^9 c: j
Profibus-DP从站硬件设计主要包括:主机板设计、
- `" U1 w9 t" V* y" aAI接口板设计、AO接口板设计、DI接口板设计和DO5 S7 u4 J% O% U+ R
接口板设计。
' r# f4 ]2 C( q1 K2 O% N2.1主机板设计
; B1 Z1 u: y0 M5 j& E主机板硬件结构如图2所示。其中SPC3是Sie-
4 W" {! H# V% i- S imens公司生产的一种用于Profibus-DP从站的智能通
- H) \( g0 m, E6 @7 Z- d信芯片,其内部结构如图3所示。SPC3 集成了大部分
5 ~+ o( R5 p6 i4 E6 F. D& o的Profibus-DP协议，SPC3 通过它的双口RAM与微处理1 T' z0 w. j( I: {7 W* J
器交换数据,微处理器操作SPC3芯片就像操作它的外3 D$ W- O& ~" _& S$ A' O8 u& {
部RAM。DP通信的服务存取点由SPC3自动建立,各* ^2 E; x K4 a$ X. G
种报文信息呈现在用户面前是不同BUF的内部数据,.2 k! C: t9 I; f! r! O! B
/ r, }; p" e- t! o5 i
- R4 C c3 D" G, ]5 E% y! _
9 B9 S8 F( X3 a附件下载：$ [! u! G- x6 T. y1 e
1 U3 \/ C( X6 @
# S4 Y/ S2 B) L! X c/ ?: j+ }, d$ O, V% R8 L/ f9 K
" W, c1 E; @ C0 U
|
|
/1 
发表于 2020-3-12 08:55
收藏
淘帖
支持！
反对！