profibusdp和modbus集成化从节点装置的研究

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1、ThesisSubmittedtoTianjinUniVersi锣ofTechnologyfortheMaster’sDegreeResearCh0fIntegratedSlaVeNodeBaSedonPROFIBUS．DPandMODBUSByLuⅪn西iSupervisorProf．ChenZaipingJanuary2013独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨盗堡兰盘鲎或其他教育机构的学位或证书而使用过

2、的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：卢季萏签字日期：勿肜年2月锣日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天洼理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：夕幸吉导师签字日期：础年2月z驴日签字日期：力理年2／月谚日摘要PROFIBUS．DP是面

3、向流程自动化和工厂自动化的一种国际性现场总线，是一种开放的、具有广泛应用范围的数字通信系统，适合于可靠性要求高、快速和时间要求严格的各种通信环境。MODBUS通信协议是起初应用于电子控制器领域的一种通信协议，通过MODBUS协议，可以实现不同控制器之间，以及控制器通过网络(如Intemet)和其它设备进行通信。目前，与PROFmUS．DP和MODBUS总线相关的产品种类也已很多，其中相关从站设备(如数字传感器、变送器、仪表与执行机构等)更是现在研究的关键技术。但是目前国内外有关多协议集成化的研究并不多见，所以本文研究设计了一种PROFIBUS．DP和

4、MODBuS集成化从节点装置，实现了该模块在两个从节点功能上的快速切换。主要内容包括：1、首先介绍了两种现场总线的国内外发展基本现状以及本课题的研究内容和意义，然后全面的分析了PROFIBUS．DP和MODBUS两种现场总线的体系结构、通信原理与数据格式。2、在分析两种现场总线共用技术的基础之上深入研究并实现在一块微处理器上集成两类从节点，并解决两类从节点功能切换的问题，同时给出了集成化从节点模块的总体设计方案，在此基础上阐述了软硬件上的具体解决方法。在硬件设计上实现了以单片机、SPC3协议芯片和RS485驱动电路为核心的PROFIBUS．DP从节点

5、功能以及单片机和RS485驱动电路为核心的MODBUS从节点功能，最后对硬件电路的工作原理进行了说明。在软件设计上采用C51语言分别编写两种现场总线的从节点功能代码，在此基础上将其合并为一个集成化从节点代码。3、根据PROFIBUS．DP和MODBUS从站测试相关的功能与技术要求，对本模块的测试方案进行了详细的分析与论证。分别搭建两个从节点模块的测试实验平台，进行了实验测试，并对实验结果进行了分析，并论证了论文所提出的PROFIBUS-DP和MODBUS集成化从节点模块方案是正确可行的。关键词：PI的FmUS．DPMODBUS现场总线从节点协议切换A

6、bstractPROFIBUS-DPisakindofintemationalfieldbusthatorientedtofIactorVautomationaIldprocessautomation．It’saopendi西talcommumcationsystemmatwidelyusedaIldisfitforankindsofcoIIl】mullicationtaSkmatneedf瓠t，tiIllelimited，andhi曲reliabili吼MODBUScommunicationprotoc01istheearliesttllatuse

7、donelec仃oIliccontr01unit．BymodbusCo姗m1Ilicationprotocol，meco舢：Ilunicationbet、7Ireencon臼．0llerSa11dcon仃ollerscommuIlicatewimotherdevicesbynetworkcanberealized．Sof．ar'merearel【indsofprodllctsrelatedtomefieldbusa：bove，锄ongtllem，tlleslavestationusedtoco皿ecttllem2LsterstationaIldext

8、emaldeViceiskeytecllnologynowresearched．Atpresent，mere