基于vpc3的profibus-dp模塊設(shè)計(jì)的可研報(bào)告稿畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 光耦隔離及RS485 芯片使用，VCCGND3 供 D/A 轉(zhuǎn)換器使用。設(shè)備地址用八位的撥碼開關(guān)（０～127）來設(shè)定. 解決關(guān)鍵問題1）弄清各部分電路的關(guān)系：其中包括單片機(jī)（瑞薩公司的M16C/62P）與 VPC3（荷蘭）之間的連接關(guān)系以及 VPC3 與 RS485 芯片之間光耦的連接關(guān)系?！ ∵@ 些現(xiàn)場總線大都用于過程自動化、醫(yī)藥領(lǐng)域、加工制造、交通運(yùn)輸、國防、航天、農(nóng)業(yè)和樓宇等 領(lǐng)域，大概不到十種的總線占有８０％左右的市場。PROFIBUSDP 是應(yīng)用在現(xiàn)場自動 化儀表和設(shè)備領(lǐng)域的一種主要的現(xiàn)場總線并且已經(jīng)成為國際電工委員會制定的國際標(biāo)準(zhǔn)之一（IEC61158 TYPE3）和中國國家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 205402022）。圖 1目前使用 PROFIBUSDP 模塊可以實(shí)現(xiàn)或者已經(jīng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品主要有：1）與電力驅(qū)動有關(guān)的產(chǎn)品 MCC PCC 交直流驅(qū)動等 2）傳感器類壓力溫度流量儀表質(zhì)量測量稱重水份濕度測量。它是專門為自動控制系統(tǒng)和設(shè)備分散系統(tǒng)之間進(jìn)行通訊而設(shè)計(jì)的。但是目前大量的執(zhí)行器不具有現(xiàn)場總線接口因此很難在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程化控制中發(fā)揮作用的問題,所以PROFIBUSDP 的智能執(zhí)行器的設(shè)計(jì)能很好的使現(xiàn)場設(shè)備及儀器儀表連接到PROFIBUS 現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中去?，F(xiàn)場總線技術(shù)是一個協(xié)議開放的、系統(tǒng)可維護(hù)性強(qiáng)的、具有較強(qiáng)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)信息集成能力的技術(shù)。該設(shè)計(jì)采用新型的專用通信協(xié)議芯片 VPC3，VPC3 既支持3V 又支持 5V，利用協(xié)議芯片 VPC3 減少對協(xié)議的掌握，不用考慮電源轉(zhuǎn)換問題，具有低通濾波、過壓保護(hù)及熱電偶斷路和短路檢測功能。PROFIBUSDP 模塊從從站獲得閥位反饋信號經(jīng)總線傳到主站，通過監(jiān)控 PC 機(jī)觀察是否達(dá)到設(shè)置要求，如果達(dá)不到則通過智能執(zhí)行器進(jìn)行校準(zhǔn)，以達(dá)到設(shè)置要求。智能化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò) 化、微型化和分散化代表著當(dāng)今自動化控制技術(shù)發(fā)展的主流方向，而現(xiàn)場總線PROFIBUS正是促使自動化系統(tǒng)與儀器儀表順應(yīng)這一發(fā)展方向的重要技術(shù) [1]。PROFIBUSDP的設(shè)計(jì)是專門為自動控制系統(tǒng)與I /O分散 設(shè)備進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸功能，主要 應(yīng)用與現(xiàn)場設(shè)備級 [1]。并且傳輸?shù)乃俾士蛇_(dá) 12Mbps，最大的傳輸距離達(dá) 100m，可用中繼器延長 10km，PROFIBUSDP 是一種高速的和便宜的通訊連接，使用了第 2 層和用戶接口層，其他各層沒有被使用。標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線 PROFIBUSDP 的硬件由主設(shè)備、從設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等組成，下面是一個典型的 PROFIBUSDP 系統(tǒng)圖 1。 國內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r現(xiàn)場總線被譽(yù)為自動化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，是自動化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但是以西門子公司提供的 PROFIBUS 產(chǎn)品為主。PROFIBUSDP 模塊從從站獲得閥位反饋信號經(jīng)總線傳到主站，通過監(jiān)控 PC 機(jī)觀察是否達(dá)到設(shè)置要求，如果達(dá)不到通過智能執(zhí)行器進(jìn)行校準(zhǔn)，以達(dá)到設(shè)置要求。2）弄清楚各部分之間的電源和地的關(guān)系：因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)需要光耦隔離，這就使得產(chǎn)生了三組不同的電源地。4）硬件的抗干擾性也是設(shè)計(jì)的時候應(yīng)考慮的問題：為了提高電路的抗干擾性，減少干擾，采取配置去耦電容、接地線構(gòu)成回路、加粗接地導(dǎo)線等措施抑制噪聲。 PROFIBUSDP 從站通信接口板讀/ 寫輸入/輸出數(shù)據(jù)；PROFIBUSDP 從站通信接口板自動轉(zhuǎn)換成 PROFIBUSDP 協(xié)議與 PROFIBUS 主站通信。所以通過一個 8 位的撥碼開關(guān)手動設(shè)定閥門控制器的地址，然后由中央處理器讀入并寫入 VPC3 特定的存儲位置。圖 3 軟件設(shè)計(jì)a)對于 VPC3 的軟件設(shè)計(jì)：主要是依據(jù)是 VPC3 中集成的 PROFIBUSDP 狀態(tài)機(jī)，狀態(tài)機(jī)用來描述 PROFIBUSDP 站在每種情況下的行為，其狀態(tài)機(jī)如圖 4 所示 [2][4]。其中 AD7705 的流程圖如圖 6 所示。4）VPC3 與 DB9 之間采用光耦隔離可有效的保護(hù)后端設(shè)備。2）軟件設(shè)計(jì)：在硬件電路都準(zhǔn)備完畢以后進(jìn)行軟件的調(diào)式——其中包括 AD、DA 及 VPC3，最后進(jìn)行整體的 調(diào)試。. 預(yù)期的效果主從站之間能實(shí)現(xiàn)基本的通信，AD、DA 的轉(zhuǎn)換基本正常除了精度，然后通過調(diào)式對電路進(jìn)行修改，最終能夠?qū)崿F(xiàn)全部
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