基于PROFIBUS-DP现场总线通信接口的研究

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1、摘要摘要我国正处于现场总线技术研究开发的发展阶段，国内研究开发现场总线技术的现状是：主要研究HART协议，CAN总线产品最多，LonWorks总线产品用于楼宇控制最多，但在工业控制领域不是主流。PROFIBUS正处于开发中，目前还没有一种PROFIBUS产品通过认证。PROFIBUS现场总线已经成为开放的国际标准，并在全世界得到了广泛应用，这既给国内现场设备及仪表提出了新的更高要求，同时也提供了新的市场机会。国内的产品要想打入国际市场就必须带有PROFIBUS接口，才能方便地接入标准的PROFIBUS网络。因此，研究PROFIBUS总线技术具有现实意义

2、。本文以液压伺服控制系统PRoFlBUS-DP从站通信接口的开发为契机，对PROFIBUS总线进行研究。首先整体上概述了现场总线技术，并对FF、LonWorks、CAN、PROFIBUS进行比较，在此基础上深入分析PROFIBUS总线MAC协议运行机制，建立“1-n’’传输延时模型进行计算得到总线令牌循环时间1h与传送延时的关系衄线；然后对PROFIBUS．DP从站通信接口进行设计，包括软硬件详细介绍；最后，着眼于现场总线技术的发展，探讨了PROFIBUS与工业以太网的互联。关键词：现场总线；PROFIBUS；总线实时性能；SPC3；以太网广东工业大学

3、硕士学位论文AbstractChinaisinthedevelopmentstageontheresearchoffieldbustechnology．Nowthestatusathomeis：mostlypayattentiontoHARTprotocolresearchandCANbusproductsdevelopment．Besides，LonWorksbusproductsareusedinamanybuildings．Butit’Snotinthemainstreamofthe丘eldofindustrialcontrolPROFlBUSi

4、sdeveloping，thoughthereisnooneofdomesticPROFIBUSproductsthroughthecertificatiorLPROFIBUSfieldbushasbecomeanOISandiswidelyusedaroundtheworld．Thiswillaskformorehighquarrytodomesticequipmentandinstrumentsandprovidenewmarketopportunities．DomesticproductsmusthaveaPROFIBUSinterfaceino

5、rdertoentertheinternationalmarket，SOthattheyCanbeeasytoaccessthePROFIBUSstandardnetwork．Therefor,theresearchofPROFIBUSFieldBushasfar-reachingstrategicsignificance．Inthispaper，wkhthedevelopmentofPROFIBUS-DPslavecommunicationinterfacebasedonthehydraulicservocontrolsystemasanopport

6、unity，weconductastudyonthePROFIBUSbus．First，abriefbackgroundofFieldbustechnologyanditscharacteristicsisintroducedandmakeacomparisontothebuseswhichwidelyusedinindustrialareafromtheirMAC，characteristicsandapplicability．Then,anintroductiontoPROFIBUScommunicationprotocolandprofounda

7、nalysistoMACprotocoloperationalmechanismismade．Onthisbasis，“1一n，’modelisestablishedandmakerelevantcalculation．Fromthiswecanacquirearelationcurvelinebetweentokentargetcycletime(TTR)andthetransmissiondelaytime．Finally，wedevelopaPROFIBUS—DPslavecommunicationinterface，includingdetai

8、ledhardwareandsoft：waredesign．Inaddition,theway