dcs系统下位机通信模块的开发

《dcs系统下位机通信模块的开发》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、山东大学硕士学位论文DCS系统下位机通信模块的开发姓名：王逸民申请学位级别：硕士专业：电子与通信工程指导教师：胡咏梅;时广礼20090420山东大学硕士研究生学位论文摘要根据信息产业发展规划，我国工业控制机产业将达到年产值1000亿元。其中发展重点是：适应改造传统产业的需求，大力推进PLC、嵌入式工业计算机的产业化生产，重点开发生产有自主知识产权的DCS(集散控制系统)、FCS(现场总线控制系统)，使国产品牌达到50％以上的市场分额。可以预见，随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域在“十一五”期间的迅

2、速发展，他们对工控机的需求将逐渐加大，工控机市场发展前景十分广阔。自1983年工业控制计算机被列入国家计算机系列普及型发展规划以来，我国工控机事业获得了迅速发展，许多工控技术产品已经成熟，并在各领域获得成功应用，有的已可以与国外产品竞争，特别是DCS、IPC以及某些嵌入式控制方面硕果累累。目前DCS市场正处于市场的黄金期，特别是国产DCS已获得用户的认可，这与PLC市场进口产品处于完全主导的情形完全不同。而且DCS的技术日臻成熟，降低了技术门槛。可以迅速出产品，开拓市场。虽然DCS最终会向FCS发展，但这不

3、是短时间所能做到的。特别是大量的现场设备，不可能在短期内转型为带现场总线的智能设备。研发DCS也为将来生产FCS等高端产品提供了一个基础。本文是设计一个完整的通讯模块，实现整个DCS系统中，主控制卡与各个10卡件之间的数据通信连接。从中小型制造上的观点，协议的适用性是重要的，但是，更重要的是如何掌握协议，以最快的速度和稳定的质量，制造出成品。在技术的先进性和产品的总成本之间寻找一个平衡点，这就是追求性能价格比最大化。公司设计的DCS系统主要面对流程制造业，实时性的要求并不是非常高，数据量并不十分庞大，所以采

4、用MODBUS已经足够使用，故我们选择了第二套方案。该模块采用的电气规格为RS．485协议，软件通信协议为MODBUS协议，整套系统具有造价较低，通信速度较快，通信距离远等特点。同时还采用了双路冗余设计，最大限度地避免了数据受到干扰造成的数据丢失问题。因为DCS系统需要非常高的稳定性，所以基本上所有的设备都要进行冗余备份，以保证在一套系统坏掉的情况下，整个系统还能够正常运行。同时，当一路数据传输出现错误时，不致于再次重发，这样不会影响下一次扫描，保证了系统的实时性。该模块采用台湾华山东大学硕士研究生学位论文

5、邦公司生产的W77E58单片机作为控制系统，该单片机采用改进型51内核，在指令集不变的情况下，大幅提高了运行速度。485通信芯片采用了美国MAXIM公司的MAXl487芯片，具有四分之一单位负载的接收器输入阻抗，使得总线上最多可以接128个lO板卡。关键词：通信模块RS．485规格MODBUS协议MAXl487W77E58单片机2山东大学硕士研究生学位论文ABSTRACTAccordingtothedevelopmentplanofinformationindustry，China'sindustrialc

6、ontrolmachineindustrywillreach100billioninoutputvalue．Andthedevelopmentprioritiesis：thetransformationoftraditionalindustriestoadapttothedemand，vigorouslypromotethePLC，embeddedindustrialcomputersindustrialproduction，focusingondevelopmentandproductionoftheir

7、ownintellectualpropertyrightsoftheDCSandFCS，SOthatmadethebrandmorethan50％marketshare．ItCanbeforeseenthatwiththerapiddevelopmentofpower,metallurgical，petrochemical，environmentalprotection，transportation，constructionandotherfieldsduringthe’’EleventhFive-Year

8、”period，andtheirdemandforIPCwillbegraduallyincreased，IPCwillhaveagreatprospectforthedevelopmentofthemarket．Since1983，industrialcontrolcomputerisincludedinthenationalpopularityofcomputer-basedseriesdevelopment