分布式控制系統(tǒng)PROFIBUS-DP總線主卡的設計.pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中現(xiàn)場儀表、設備異常復雜，有鑒于此，分布式控制系統(tǒng)(DCS)是目前滿足要求的最好平臺。而在分布式控制系統(tǒng)中發(fā)展起來的現(xiàn)場總線技術之中，經過優(yōu)化的PROFIBUS-DP高速通訊總線協(xié)議是最流行的，專為自動控制系統(tǒng)和設備級分散I/O之間的通信而設計。使用PROFIBUS-DP技術可以取代價格昂貴的24V和0～20mA并行信號線，用于分布控制系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸。同時PROFIBUS令牌環(huán)網因為具有實時高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c而被廣泛

2、應用于現(xiàn)場控制，使得在這些領域不必采用實時性很差的基于CSMA/CD的Ethernet技術。 在DCS系統(tǒng)中,PROFIBUS應用于現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集模塊及控制模塊與主控單元的連接、數(shù)據(jù)采集上。物理層采用EIA-RS485總線，數(shù)據(jù)鏈路層采用PROFIBUS-DP協(xié)議?；赑ROFIBUS-DP協(xié)議的主站接口卡介于從站和主站之間，是連接主站和從站的橋梁。由于PROFIBUS協(xié)議比較復雜，集成了PROFIBUS-DP協(xié)議的專用通訊控制芯

3、片被國外大公司壟斷，并且價格很高，使得國產DCS系統(tǒng)與國外同類產品相比整體價格優(yōu)勢變小。因此設計具有自主知識產權的PROFIBUS-DP主卡具有重要意義。 為了降低成本，在設計DP主卡時放棄采用專用的通訊控制器，所有的PROFIBUS協(xié)議均由軟件實現(xiàn)，也即需要解釋鏈路層的DP協(xié)議。為了保證通訊速度，快速完成大量數(shù)據(jù)的處理工作，本文采用TI公司的數(shù)字信號處理(DSP)芯片TMS320F206作為微控制器。主站和接口卡之間通過雙口R