智能分析仪表中PROFIBUS-DP接口的研发

摘要

PROFIBUS现场总线是拥有开放结构和经过标准化设计的工业应用总线，按照传统方式构建的自动化系统中的数据采集传感器和变送器设备，大多只有普通RS232/RS485接口，其数据传输协议无法同PROFIBUS总线协议兼容。
　　 论文研究电站应用分析仪表设备和PROFIIBUS-DP总线的通信方案，研发了具有普通RS232/RS485接口的PROFIBUS-DP接口从站。论文工作如下：
　　 1、研究了PROFIBUS-DP系统协议结构、报文帧格式定义、MAC协议、逻辑环的管理等特点，提出PROFIBUS-DP接口从站设计的软硬件技术方案。
　　 2、选用VIPA公司先进的Profichip VPC3+C器件和SILICON公司的C8051F02X系列MCU芯片，完成了智能PROFIBUS-DP接口从站的硬件设计
　　 3、结合自定义的串口协议，完成了PROFIBUS-DP从站软件设计。采用模块化编程方法，实现了从站中自定义报文长度和信道可调的初始化配置。
　　 4、建立了基于PC和siemens S7-300 PLC的PROFIBUS-DP主从站调试系统，在SIEMENS S7-300 PLC中组态硬件，加入自主开发的GSD文件、实现了主从站的双向数据通信，验证了论文的设计。
　　 5、完成了无线网关的整体硬件设计，其中预留了PROFIBUS-DP接口。从站接口可嵌入智能网关中，实现数据采集和控制等功能。进一步完善后，可工程化应用。