基于FPGA的现场总线从站控制器研究与设计

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1、第33卷第02期煤矿机械Vol.33No.022012年02月CoalMineMachineryFeb.2012基于FPGA的现场总线从站控制器研究与设计*韩卫媛1，王东霞1，智慧来2，崔立志2（1.济源职业技术学院，河南济源454650；2.河南理工大学计算机科学与技术学院，河南焦作454150）摘要：设计了基于NiosII的嵌入式Profibus-DP从站控制器。一片装载了NIOSII软微处理器的FPGA作为硬件载体协调其他电路完成控制任务，Profibus接口使用VHDL程序被设计为一个IP软核，该软件由UART接口、FDL的协议处理模块

2、和NiosIICPU接口组成。从站控制器应用于玻璃配料控制系统中，表现出较好的控制性能。关键词：从站控制器；Profibus-dp；NIOSII中图分类号：TP39文献标志码：A文章编号：1003－0794（2012）02－0058－03OnProfibusSlaveStationControllerResearchandDesignBasedonFPGAHANWei-yuan1，WANGDong-xia1，ZHIHui-lai2，CUILi-zhi2（1.JiyuanVocationalandTechnicalCollege，Jiyuan45

3、4650，China；2.SchoolofComputerScienceandTechnology,HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454150，China)Abstract:AnembeddedPROFIBUS-DPslavestationcontrollerbasedonNIOSIIhasbeendesignedinthispaper.AchipofFPGAisselectedasthehardwareonwhichthecontrollerhasbeenrealized.NIOSIICPUembedde

4、disadoptedastheprocessorwhichcoordinatestheothercircuitstofinishthecontroltask.ThePROFIBUSinterfaceisdesignedintheFPGAasanIPcoreusingVHDLprogram.TheIPcoreismainlycomposedofUARTinterface,FDLprotocolprocessingmoduleandNIOSIICPUinterface.Appliedinbatchingsystemforexperiment,the

5、controllerrepresentssatisfiedperformance.Keywords:slavestationcontroller；Profibus-dp；NIOSII0前言的工业控制领域，实现集散系统间快速的循环数据Profibus-DP协议是由西门子公司提出并主推交换。然而，Profibus协议相应专用芯片的生产技术的一种现场总线协议，该协议被广泛地应用于国内被国外少数大型公司所掌握。这种状况导致了国内*国家自然科学基金（60975033）；河南理工大学博士基金（B2011-102）的工业自动化领域无法掌握核心技术，从而限制了

6、!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!化不大，而排液阀和截止阀的联动响应时间约为工作原理和动作原理基础上，利用AMESim软件仿0.5s，快了0.3s。但此时阀芯的最小开启压力增大真与实验的方法，对阀组的最小开启压力和响应性到了0.13MPa左右，比之前略有增长。进行了研究。针对仿真和实验产生差异的原因作了0.45分析，提出了改进阀组性能的途径，为偶合器控制a0.351阀组的改型设计及类似阀组的设计提供了参考。P/M0.252参考文献：力压［1］方佳雨，张国柱.软启动及其在刮板输送机上的应用［

7、J］.煤炭科0.15学技术，1993（7）：46-63.0.05［2］陆文程,赵继云,张德生，等.大功率刮板输送机软启动技术分析0.00.51.01.52.0［J］.煤炭科学技术,2009(10)：68-69,73.时间/s［3］张以都.国内外重载机械设备软启动技术的研究［J］.煤炭科学图8改变弹簧参数后阀组响应仿真曲线技术，2001,29（9）：23-27.1.充液阀响应2.截止阀、排液阀响应［4］韩纪志.用于放顶煤后部刮板机的阀控充液型液力偶合器［J］.煤炭从仿真结果可以看出，一些参数的改变可以提工程，2006（6）：89-91.高阀芯的响

8、应性，但也会提高阀芯的开启压力，在［5］唐民.德国阀控式液力偶合器的结构及应用［J］.煤炭工程,2005实际阀组设计中还要综合考虑。(8):94-95