基于PROFIBUS總線的控制器智能從站設計

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(北京精密機電控制設備研究所,北京 100076)

基于PROFIBUS總線的控制器智能從站設計

劉海山,宋茜，喬森,樊茜，焦震

(北京精密機電控制設備研究所,北京100076)

針對控制器智能化、網絡化的發展趨勢,為了使具有RS485/RS232接口的控制器方便地接入PROFIBUS現場總線網絡,基于C8051F020單片機,研制了以西門子公司的協議芯片SPC3為基礎的PROFIBUS-DP從站。首先介紹了PROFIBUS通信的基本原理,然后詳細論述了硬件的幾個組成部分的功能,對軟件的整體結構及部分模塊進行了論述,同時還給出了抗干擾的幾種措施,最后給出了實驗結果。實驗結果表明設備間通信正常,可以應用于設備數據采集、執行和控制等,實現RS485/RS232設備與PROFIBUS現場總線的無縫互聯。

PROFIBUS-DP從站;SPC3;C8051F020

0 引言

現場總線是具有實時通信能力的分布式控制網絡,是當前最受關注的工業控制網絡形式,己經成為當今工業自動化領域技術發展的熱點之一。現場總線技術具有豐富的內涵,涉及智能儀表技術、網絡通信技術、實時控制技術、集成電路技術和計算機技術等諸多領域。PROFIBUS作為工業界最具代表性的現場總線,應用非常廣泛。PROFIBUS-DP是一種經過優化的高速通信連接,是專為自動控制系統和設備分散I/O之間的通信設計的,其傳輸速率可達12Mbit/s。

PROFIBUS現場總線早在1989年就已經成為德國國家標準DIN19245,隨著進一步的推廣和完善,在1996年PROFIBUS被批準成為歐洲現場總線標準EN50170。在2000年頒布的現場總線國際標準IEC61158中,PROFIBUS成為該國際標準定義的8種類型現場總線之一。在國際許多高端的工業生產過程控制底層進行數據采集、執行和控制的設備(如控制器,變頻器、電機啟動保護裝置、智能高低壓電器、電量測量裝置、各種變送器、智能現場測量設備及儀表等)和產品中，現場總線接口已經成為標準配置。……