基于pc增强型并口的profibus-dp从站系统的研究与实现

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1、分类号：TP273密级：公开UDC：单位代码：10424学位论文基于PC增强型并口的Profibus-DP从站系统的研究与实现李申请学位级别：硕士学位斌专业名称：机械电子工程指导教师姓名：史大光职称：教授山东科技大学二〇一〇年五月论文题目：基于PC增强型并口的Profibus-DP从站系统的研究与实现作者姓名：李斌入学时间：2007年9月专业名称：机械电子工程研究方向：数控与机器人技术指导教师：史大光职称：教授论文提交日期：2010年5月论文答辩日期：2010年6月11日授予学位日期：STUDYOFTHEPROFIBUS-DPSLAVESYSTEMBASEDO

2、NPCEPPPORTANDITSIMPLEMENTATIONADissertationsubmittedinfulfillmentoftherequirementsofthedegreeofMASTEROFPHILOSOPHYfromShandongUniversityofScienceandTechnologybyLiBinSupervisor:ProfessorShiDaguangCollegeofMechanicalandElectronicEngineeringMay2010声明本人呈交给山东科技大学的这篇硕士学位论文，除了所列参考文献和世所公认的文献外，全部是本人在导师指导

3、下的研究成果。该论文资料尚没有呈交于其它任何学术机关作鉴定。硕士生签名：日期：AFFIRMATIONIdeclarethatthisdissertation,submittedinfulfillmentoftherequirementsfortheawardofMasterofPhilosophyinShandongUniversityofScienceandTechnology,iswhollymyownworkunlessreferencedofacknowledge.Thedocumenthasnotbeensubmittedforqualificationatanyother

4、academicinstitute.Signature:Date:山东科技大学硕士学位论文摘要摘要现场总线技术是随着数字通信、计算机、自动控制、网络、智能仪表和模块化集成等多种技术发展而出现的一门新兴技术，它是用于现场仪表与控制器之间的一种全分散、全数字、智能、双向、互连、多变量、多接点的串行通信技术，基于现场总线技术的现场总线控制系统（FCS）已经成为自动控制发展的趋势。在工厂自动化领域，Profibus-DP总线技术广泛用于车间级监控站和现场设备层的数据的通信，在目前的现场总线技术体系中，其市场占有率方面处于绝对领先地位。目前国内对于Profibus-DP的自主研发成果和设

5、备比较少，在实际工程应用中大量进口国外成套设备，造成了对国外大公司的产品和技术产生过分依赖的局面，也使得相应的工程成本大大增加。为了低成本地应用DP总线技术，本文提出了一种利用DP总线协议芯片SPC3在PC平台上实现DP从站的技术方案。此方案利用工业PC的并行接口EPP与SPC3芯片直接通信，硬件成本开销小，软件平台功能强大（Windows环境+VisualStudio开发工具），特别是可以将现有的基于工业PC机+RS485总线检测模块的测控系统，能很方便地纳入到DP现场总线的主站系统。本论文完成的工作包括：（1）论述了现场总线的技术特点，结合国内外的发展状况以及在我国的应用前景，提出

6、本课题研究的目标和研究的意义。（2）深入研究了Profibus-DP现场总线基本理论，主要包括Profibus-DP现场总线控制系统的组成、协议结构、数据通信原理和通信模型等。（3）对协议芯片SPC3的内部结构和数据的读写逻辑机制进行了研究，在此基础上，提出了Profibus-DP智能节点的软硬件设计方案及实现方法。（4）结合对SPC3内部寄存器读写逻辑的分析以及对EPP端口工作机制的分析，完成了DP协议芯片SPC3与工业PC的EPP并口接口电路原理图的设计。（5）给出了通过EPP并口，对SPC3内部RAM读写的C语言功能代码。（6）SPC3芯片应用相关的C语言函数，如初始化，中断源查

7、询，数据上传下载等。关键词：现场总线技术，Profibus-DP从站，SPC3协议芯片，EPP并行接口，RS-485山东科技大学硕士学位论文总线摘要山东科技大学硕士学位论文摘要ABSTRACTThefieldbustechnologyisabandnewtechnology,withthedevelopmentofvarioustechnologiessuchasdigitalcommunication,computer,automat