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基于PC增强型并口的Profibus-DP从站系统的研究与实现

李斌

  现场总线技术是随着数字通信、计算机、自动控制、网络、智能仪表和模块化集成等多种技术发展而出现的一门新兴技术,它是用于现场仪表与控制器之间的一种全分散、全数字、智能、双向、互连、多变量、多接点的串行通信技术,基于现场总线技术的现场总线控制系统(FCS)已经成为自动控制发展的趋势。 在工厂自动化领域,Profibus-DP总线技术广泛用于车间级监控站和现场设备层的数据的通信,在目前的现场总线技术体系中,其市场占有率方面处于绝对领先地位。目前国内对于Profibus-DP的自主研发成果和设备比较少,在实际工程应用中大量进口国外成套设备,造成了对国外大公司的产品和技术产生过分依赖的局面,也使得相应的工程成本大大增加。 为了低成本地应用DP总线技术,本文提出了一种利用DP总线协议芯片SPC3在PC平台上实现DP从站的技术方案。此方案利用工业PC的并行接口EPP与SPC3芯片直接通信,硬件成本开销小,软件平台功能强大(Windows环境+Visual Studio开发工具),特别是可以将现有的基于工业PC机+RS485总线检测模块的测控系统,能很方便地纳入到DP现场总线的主站系统。 本论文完成的工作包括: (1)论述了现场总线的技术特点,结合国内外的发展状况以及在我国的应用前景,提出本课题研究的目标和研究的意义。 (2)深入研究了Profibus-DP现场总线基本理论,主要包括Profibus-DP现场总线控制系统的组成、协议结构、数据通信原理和通信模型等。 (3)对协议芯片SPC3的内部结构和数据的读写逻辑机制进行了研究,在此基础上,提出了Profibus-DP智能节点的软硬件设计方案及实现方法。 (4)结合对SPC3内部寄存器读写逻辑的分析以及对EPP端口工作机制的分析,完成了DP协议芯片SPC3与工业PC的EPP并口接口电路原理图的设计。 (5)给出了通过EPP并口,对SPC3内部RAM读写的C语言功能代码。 (6)SPC3芯片应用相关的C语言函数,如初始化,中断源查询,数据上传下载等。……   
[关键词]:现场总线技术;Profibus-DP从站;SPC3协议芯片;EPP并行接口;RS485总线
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:山东科技大学2010年