分布式控制系统profibus-dp总线主卡的设计

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1、r8D‘70≤南开大学工程硕士专业学位论文论文(设计)慰目盐查基撞剑垂缠旦BQ!!垦墅S：旦￡望堡圭盘啦鲢i士作者姓名王显艘年级———上业2盟——所在学院塑性堂隧工程领域塑盐王提学校指导教师燮垦些垃±企业指导教{__1j完成日期!!14至!Q且业目晕啊臻i南开大学研究生院制摘要中文摘要：现代工业控制系统中现场仪表、设备异常复杂，有鉴于此，分布式控制系统(DcS)是目前满足要求的最好平台。而在分布式控制系统中发展起来的现场总线技术之中，经过优化的豫0FIBuS．DP高速通讯总线协议是最流行的，专为自动控制系统和设备级分散I，O之间的通信而设计。

2、使用PROFIBus．DP技术可以取代价格昂贵的24V和肌20InA并行信号线，用于分布控制系统的高速数据传输。同时PROFmus令牌环网因为具有实时高速数据传输的特点而被广泛应用于现场控制，使得在这些领域不必采用实时性很差的基于CSM～cD的E廿lemet技术。在DcS系统中，PROFIBUs应用于现场数据采集模块及控制模块与主控单元的连接、数据采集上。物理层采用EIA．Rs485总线，数据链路层采用PROFIBUS．DP协议。基于PROFIBUs．DP协议的主站接口卡介于从站和主站之间，是连接主站和从站的桥梁。由于PROFIBus协议比较

3、复杂，集成了PRoFIBus—DP协议的专用通讯控制芯片被国外大公司垄断，并且价格很高，使得国产Dcs系统与国外同类产品相比整体价格优势变小。因此设计具有自主知识产权的PROFIBUS．DP主卡具有重要意义。为了降低成本，在设计DP主卡时放弃采用专用的通讯控制器，所有的PROFIBUs协议均由软件实现，也即需要解释链路层的DP协议。为了保证通讯速度，快速完成大量数据的处理工作，本文采用TI公司的数字信号处理(DSP)芯片TMs320F206作为微控制器。主站和接口卡之间通过双口RAM交换数据。数据通讯物理层采用EIARs485方式，DP主站卡

4、主要完成和HOsT的随机通讯及与DP从站的循环数据通讯，达到监测、控制的目的。最终设计出的产品应经过在各工程项目中使用，具有成本低，兼容性好，可靠性高的优点。尤其是在投入生产之前做了大量的测试工作，保证了主卡在接收、发送数据时的正确性。关键字：分布式控制系统PRoFIBUs—DP协议数据链路层随机通讯循环数据通讯ABSllLACTAbstractPROFIBus—DPis恤highs∞edcommunication邮帕col，Speciallyfortheautomaticcon仃olsystem．Uses出ePROFIBUS-DPtechn

5、0109ytomal(eitpOssibIetosubstituteforexpensiVe24V她dtheO~20mAh01dingwire．Inanotherhalld，alsoforPROFIBUSm撕ngtlleT0ken-ringnett11ereal-timehighspeed出妇trallsmissioninthefieldcontrol，whilepoorperfbnnancemreal·吐】neperSpectiVeb鹪edonCSMA，CDInhemcttechnologylEEE802．3．PROFIBUSdivides

6、int0hostst鲥ona11dslaves协tion．Thehoststationdecidesthebllsda士acommunicatjon，Whenjtgetthedominationofthebus，t11ehostcatltransmittheinfbrnlationinitiatiVewittloutmerequest如mouteLSlaves协虹onh姗’tthedominationofthebus，onIyconfi肌memessagercceiVedorsendbackthemessagewhent

7、lehoststat

8、ionsends0uttllerequesttoit．InDCssystem，PROFIBUs印pliestolinkandgatherthe血tabctweentheneldd咖ga也erIngmoduleandmecoInr011erTheph”ical1eveluses也eEIA-Rs485bus，Thedata1inkIayerusesthePROFlBUS-DPpmtoc01．Theslavestationcardjssnuatedbet、veent

9、letnastera11dslave·FortllePROFIBUSprotoco

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