基于FPGA的ModBus協(xié)議的實現(xiàn)及在套準控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、將基于FPGA的控制器運用在工業(yè)控制系統(tǒng)中是當(dāng)前工業(yè)控制領(lǐng)域發(fā)展的主流之一。采用FPGA 作為核心控制芯片具有高可靠性，高響應(yīng)頻率和易開發(fā)等特性，對于小批量的生產(chǎn)更能有效的降低設(shè)計和生產(chǎn)的費用。在當(dāng)前的印刷控制領(lǐng)域，將套準控制算法和監(jiān)控系統(tǒng)融合到一片F(xiàn)PGA 上來實現(xiàn)是當(dāng)前研究的主要趨勢之一。
　　 彩色印刷過程中的套印偏差通常是通過人機界面(HMI)來顯示，這些工業(yè)儀表具備了一定的開放性，其它設(shè)備(如FPGA的控制器)按照定義

2、好的通信標準，通過實時通訊的方式對其工作參數(shù)進行監(jiān)控、設(shè)定和修改。目前，各大廠商的HMI 都將最常見的一種總線通信協(xié)議——ModBus 作為它們的通訊標準。
　　 將ModBus 現(xiàn)場總線技術(shù)集成到FPGA控制器中可以實時可靠地將檢測到的印刷色組的套準誤差通過總線實時傳輸給HMI，現(xiàn)場工程師可以清楚的看到當(dāng)前的光標信號和套印偏差，再以自動或手動的方式通過網(wǎng)絡(luò)給定伺服控制器驅(qū)動伺服電機進行準確的相位調(diào)整，達到套色的目的。這三種技術(shù)

3、(套準控制系統(tǒng)、ModBus通信系統(tǒng)，F(xiàn)PGA)
　　 的融合可以充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，使套準系統(tǒng)的監(jiān)控范圍和測控能力得到進一步的擴展，套準精度得到進一步的提高。
　　 本課題在分析了ModBus協(xié)議的基礎(chǔ)上，用硬件描述語言在FPGA平臺上設(shè)計了ModBus協(xié)議棧，并將ModBus 作為通訊手段引入到套準控制系統(tǒng)之中，使得印刷機套準控制系統(tǒng)的高速可靠的數(shù)據(jù)通訊變?yōu)楝F(xiàn)實，同時結(jié)合套準控制相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)了以單片F(xiàn)PGA 完成套準