基于PROFIBUS-DP网络控制系统建模与分析

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1、Y分类号UDC学号：0430604031密级生阿；每大哮硕一L学位论文；i基-T-PROFIBUS—DP网络控制系统建模与分析指导教师姓名朱亮毛柏林教授河海大学电气王堂堂竖南京市西康路1号申请学位级别．堕二L专业名称垂型些堡垒堡型三塑论文提交日期：!!!!生!旦!!旦论文答辩日捌!!!!!堡!丛!!型学位授干单位和日期：担墅盔堂!塑!笙!旦!!旦答辩委员会主席：塞宴墨论文评阅人：塞旦虽、—至则丝一2007年3月中国南京摘要网络化控制系统的研究是自动化领域中的一个新课题。课题来源于国家863项目(2004AA304050)。本文在深入研究PROFIBUS

2、-DP通信协议基础上，详细分析了它的工作机理。本文尝试运用线性系统理论建立PROFIBUS—DP等时同步模式数学模型，证明可以作为理想的离散数学系统处理。而且使用MATLAB工具箱TRUETIME对等时同步模式数学模型进行仿真验证。本文运用随机过程建立基于PROFIBUS-DP周期和非周期通信的数学模型，分析误码率和非周期通信对系统循环时间(采样时间)影响。误码率和非周期通信将不同程度延长系统循环时间。如果将令牌轮转时间设定的足够长，系统循环时间将趋向于稳定。使用西门子S7-300PLC和IFIX3．0组态软件，开发了基于PROFIBUS-DP总线的“

3、聚酯生产工艺控制系统”。在掌握PROFIBUS—DP现场总线的基础上，使用SPC3协议芯片开发了PROFIBUS—DP硬件接口电路，根据SPC3提供的接口功能开发了通信程序，研制了一种PROFIBUS—DP智能从站。关键词：PROFIBUS-DP，网络控制系统，组态软件，PLC，令牌，主站，从站，TRUETIME河海大学硕士学位论文AbstractTheresearchonnetworkcontrolsystemshasbecomedanewissueinthefieldofautomation．Thesubjectrootsinthenational

4、863project(2004AA304050)．ThiSpaperdeeplymakeresearchtothespecificationofPROFIBUS—DP，andmakeadetailedlyanalysisofitstheory．ThispapertriestofoundthemodelofnetworkcontrolsystembasedonthePROFIBUS—DPISOCHRONESYNCHRONIZATl0Nmodewiththe1inearsystemtheory，andprovestheISOCHRONESYNCHRONIZ

5、ATIONmodeisanidealdispersecontrolsystem．Furthermore，thiSpaperanalyzesandvalidatestheISOCHRONESYNCHRONIZATl0NmodelwithMATLABtoolsnamedTRUETIME．ThiSpaperfoundstheperiodicandaperiodiccommissionmodelbasedPROFIBUS—DPwithStochasticprocess，andanalyzesthattheerrorbitrateandaperiodiccomm

6、issionimpactthesystemcycletime(samplingtime)．Theerrorbitrateandaperiodiccommissionmaydelaythesystemcycletimedifferently．IftheToken—ringcycletimeiSdeterminedenough，thesystemcycletendstostabilizationThiSpaperdevelopsthe“themanufacturecontrolsystemofpolyester”basedonPROFIBUS—DPbusw

7、iththeS7—300PLCandconfigurationSoftwareIFIX3．0．ThispaperdevelopstheinterfacehardwareofPROFIBUS—DPwiththeSPC3chip，andaccordingtotheinterfaceofferedbySPC3，compilestheprogramsofcommunication，designsakindofPROFIBUS—DPintelligentslaveinterface．Keywords：PROFIBUS—DP，networkcontrolsyste

8、m，configurationSoftware，PLC，Token，master，slave，