PROFIBUS—DP現(xiàn)場總線智能節(jié)點的設(shè)計.pdf

1、現(xiàn)場總線是隨著數(shù)字通信、計算機、自動控制、網(wǎng)絡(luò)、智能儀表和模塊化集成等多種技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的一門新興技術(shù)，它是用于現(xiàn)場儀表與控制器之間的一種全分散、全數(shù)字、智能、雙向、互連、多變量、多接點的串行通信技術(shù)，基于現(xiàn)場總線技術(shù)的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)已經(jīng)成為自動控制發(fā)展的趨勢。 PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線主要用于現(xiàn)場設(shè)備之間的通信，有較高的實時性。PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線智能節(jié)點能將DCS所用的標(biāo)準(zhǔn)信號連接到FCS系統(tǒng)上，

2、實現(xiàn)FCS與DCS的無縫集成，因此PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線智能節(jié)點的應(yīng)用具有廣闊的發(fā)展前景。 本文在研究PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線基本理論和從站工作狀態(tài)機制的基礎(chǔ)上，提出了PROFIBUS-DP智能節(jié)點的軟硬件設(shè)計方法和該節(jié)點設(shè)備數(shù)據(jù)庫文件的編寫方法，并且搭建了以CP5611為主站，以智能節(jié)點為從站的硬件測試平臺。 該節(jié)點的硬件設(shè)計主要包括數(shù)據(jù)采集電路和PROFIBUS-DP通信接口電路。本文采用AT89S52

3、單片機和西門子的SPC3協(xié)議芯片來完成現(xiàn)場總線通信接口的設(shè)計，數(shù)據(jù)采集部分將4～20mA的模擬信號轉(zhuǎn)換為1～5V，并通過線性光電隔離器對信號進行隔離，經(jīng)12位串行A/D轉(zhuǎn)換器對現(xiàn)場信號進行數(shù)字化處理后，把數(shù)據(jù)采集到單片機的內(nèi)存中。 該節(jié)點的軟件設(shè)計主要包括SPC3的初始化程序、SPC3的中斷處理程序和數(shù)據(jù)采集程序，重點是SPC3的初始化程序和中斷處理程序，初始化程序主要對SPC3內(nèi)部64字節(jié)的寄存器進行配置，從而設(shè)置SPC3的工