基于vpc3的profibus-dp模塊設(shè)計(jì)的可研報(bào)告稿畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-16 12:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 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(dòng)有關(guān)的產(chǎn)品 MCC PCC 交直流驅(qū)動(dòng)等 2）傳感器類壓力溫度流量?jī)x表質(zhì)量測(cè)量稱重水份濕度測(cè)量。3）專用控制設(shè)備及分布式控制系統(tǒng)車輛印刷機(jī)械食品生產(chǎn)。4）現(xiàn)場(chǎng)總線 I/O 與專用系統(tǒng)配套如樓宇控制印染設(shè)備食品加工，具有特殊品質(zhì)防爆高防護(hù)等級(jí)可接受RTD mV 高壓大電流信號(hào)。 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r現(xiàn)場(chǎng)總線被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，是自動(dòng)化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。PROFIBUSDP 是應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng) 化儀表和設(shè)備領(lǐng)域的一種主要的現(xiàn)場(chǎng)總線并且已經(jīng)成為國(guó)際電工委員會(huì)制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之一（IEC61158 TYPE3）和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB/T 205402022）。國(guó)內(nèi)提供 PROFIBUS DP 總線產(chǎn)品 OEM 開發(fā)的廠家主要為北京鼎實(shí)創(chuàng)新科技有限公司，它是 PROFIBUS 在國(guó)內(nèi)的技術(shù)資格中心，負(fù)責(zé)國(guó)內(nèi) PROFIBUS 產(chǎn)品的測(cè)試認(rèn)證工作、提供 DPRS23DPRS485 等產(chǎn)品，其他的國(guó)內(nèi)生 產(chǎn)者有各大高校和國(guó)家的研究機(jī)構(gòu)，如：浙江大學(xué)、中科院、解放軍工程電子學(xué)院等，但是國(guó)內(nèi)沒有一項(xiàng)PROFIUBS 的產(chǎn)品經(jīng)過認(rèn)證 。國(guó)外的生產(chǎn) PROFIBUS 的企業(yè)相對(duì)較多一些，如法國(guó)的 FIP，英國(guó)的 ERA，德國(guó)西門子公司 Siemens 的 PROFIBUS，挪威的FINT，Echelon 公司的 LONWorks，PhenixContact 公司的 InterBus，丹麥 ProcessData 公司的 P，美國(guó)的 DeviceNet 與 ControlNet 等等。但是以西門子公司提供的 PROFIBUS 產(chǎn)品為主?！ ∵@ 些現(xiàn)場(chǎng)總線大都用于過程自動(dòng)化、醫(yī)藥領(lǐng)域、加工制造、交通運(yùn)輸、國(guó)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(chǎng)。第三章 基于 VPC3 的 PROFIBUSDP 模塊設(shè)計(jì)思路 研究目標(biāo)設(shè)計(jì)一個(gè)基于 VPC3 的模 擬量/PROFIUBSDP 通信卡——實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制的電動(dòng)執(zhí)行器和 PROFIBUSDP 網(wǎng) 絡(luò)之間的接口功能；使電動(dòng)執(zhí)行器能夠具有實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的網(wǎng)絡(luò)功能。 研究?jī)?nèi)容使用荷蘭生產(chǎn)的一種 PROFIBUS 通信專用芯片 VPC3 來(lái)設(shè)計(jì)一個(gè)模擬量/PROFIUBS DP 通訊卡以實(shí)現(xiàn)將 4～20mA 的閥位反饋信號(hào)（輸入信號(hào)）進(jìn)行校準(zhǔn)和量程變換后轉(zhuǎn)換為 DP 輸入通道數(shù)據(jù)，還將來(lái)自其它 DP 設(shè)備的輸出數(shù)據(jù)經(jīng)過校準(zhǔn)和量程變換后轉(zhuǎn)換為 0～5V 的控制輸出信號(hào)（輸出信號(hào)）。PROFIBUSDP 模塊從從站獲得閥位反饋信號(hào)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。設(shè)備地址用八位的撥碼開關(guān)（０～127）來(lái)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。因?yàn)?VPC3 數(shù)據(jù)總線是八位的，而本設(shè)計(jì)要外接的 RAM 使十六位的， RAM 的 UB 跟 LB 兩位分別決定了對(duì) RAM高低數(shù)據(jù)位的訪問。對(duì)于瑞薩單片機(jī) M16 來(lái)說(shuō)，當(dāng)選擇為 16 位的數(shù)據(jù)總線時(shí) A0 便可決定對(duì)奇數(shù)地址跟偶數(shù)地址的數(shù)據(jù)的讀寫， 這就使得在進(jìn)行地址總線的連接的時(shí)候不能直接將單片機(jī)的 A0 與 VPC3 的A0 相接，而是應(yīng)該將單片機(jī)的 A1 與 VPC3 的 A0 相接，并且依此類推的錯(cuò)一位相連接。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。分別為 3V、GND1 供單片機(jī)、A/D 轉(zhuǎn)換 器、 VPC3 使用，VCC、GND 供 總線部分的光耦隔離及RS485 芯片使用，VCCGND3 供 D/A 轉(zhuǎn)換器使用。3）實(shí)現(xiàn)狀態(tài)機(jī)和服務(wù)訪問點(diǎn)：VPC3 包括如下的服務(wù)訪問點(diǎn)（服務(wù)）：缺省 SAP（讀寫數(shù)據(jù)交換)，SAP55（改變站地址），SAP56(讀輸入)，SAP57(讀輸出) ，SAP58(向 DP 從站發(fā)控制命令 )，SAP59(讀組態(tài)數(shù)據(jù))，SAP60(讀從站診斷信息)，SAP61(發(fā)送參數(shù) 設(shè)置數(shù)據(jù)) ，SAP62
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