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时间:2019-05-15
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1、天津理工大学硕士学位论文PROFIBUS-DP智能从站关键技术研究及开发姓名:江平申请学位级别:硕士专业:检测技术与自动化装置指导教师:赵辉20070101摘要在现有的各种现场总线标准中,PROFIBUS现场总线因具有通信实时性强、高传输率、低成本、拓扑结构灵活多样、冗余性强、适于各种工控领域等优点而得到广泛应用。PROFIBUS包括PROFIBUS.DP,PROFIBUS.PA,PROFIBUS.FMS三个系列,其中用于设备级控制系统与分散式№通信的PROFIBUS.DP是市场占有率领先的总线技术。目前我国对于PROFIBUS.D
2、P技术的应用和研究主要以系统集成和工程应用为主,许多具有PROFIBUS.DP接口的底层设备和智能仪表都是国外大公司直接提供的,这些公司在仪表和设备的价格上具有垄断地位,这就使得整个PROFFIBUS.DP总线系统的成本增加,阻碍了PROFIBUS.DP技术在我国的应用和发展。因此,研究开发具有自主知识产权的PROFIBUS.DP通信接口和功能相对齐全而又同时符合我国工业控制现状的PROFIBUS.DP智能从站就显得尤为重要。本文正是针对现场总线在我国的应用和发展现状,在研究PROFIBUS.DP现场总线基本理论(主要包括系统组成、
3、协议结构、数据存取机制、从站通信原理)的基础上,从硬件和软件两个方面详细叙述了如何采用80C52单片机与PROFIBUS通信接口芯片SPC3来实现PROFIBUS-DP智能从站,该智能从站有如下主要功能:①能作为PROFIBUS.DP通信接口将普通仪表接入PROFIBUS网络。②在智能从站中集成PID控制算法模块,可通过接收上位机发出的组态信息,由单片机实现各算法模块间的组态,以实现通用的现场一级控制的目的。③不仅具有数字量输入输出功能,还具有模拟量输入输出功能.本文的主要特色和创新之处是在智能从站中集成了PID控制算法模块,完善了
4、智能从站的功能,为智能从站的进一步发展提供了思路。最后根据实际应用的条件和环境,搭建了一个PROFIBUS.DP主从站测试平台,对该模块进行了系统测试,测试结果达到了预期目标。关键词:现场总线PROFIBUS-DP智能从站通信接口PID控制算法数字量,模拟量输入输出AbstractPROFIBUShasbeenwidelyusedamongaUexistingfieldbusstandardsbecauseofitsbetterreal-timeincommunication,hightransmittingrate,lowcost
5、,flexiblytopologicalstructure,highredundancyandapplicabilityinallkindsofindustrycontrolfields.PROFIBUSincludesPROFIBUS-DP,PROFIBUS—PAandPRoFmUS-FMS.AndPRoFI戳,S-DP,whichisusedinthecontrolsystemofdevice-levelanddistributedI/Ocommunication,isthemarketleaderinfieldbustechn
6、ology.Atprcs如t,themainapplicationandresearchonPROFIBUS·DPinourcountryismainlyinthesystemintegrationandengineeringapplications.Alotoflow-layerequipmentsandintelligentinstrumentswithPROFIBUS·DPinterfaceareprovidedbyforeigncompanies,whichmonopolizetheinstrumentandequipmen
7、t.ThereforethepriceofthewholePRO邢US-DPfieldbussystemisina℃ased,andhampersitsapplicationanddevelopmentinourcountry.Consequently,itisveryimportanttodevelopPROFIBUS—DPcommunicationinterfaceswiththepropertyrightofourownandintelligentslaversfiuingtoourcountry’Sfact.Accordin
8、gtotheapplicationandcurrentstatusoffleldbusinourcountry,thepaperintroducestherealizationofaPROFIBUS·DPslaverfromhardw
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