基于嵌入式总线桥的PROFIBUS—DP从站称重仪表C9G设计

基于赫优讯嵌入式模块的PROFIBUS-DP主站系统的设计摘要：本文分析了PROFIBUS-DP现场总线的基本特性和通讯协议，介绍了一种基于赫优讯嵌入式模块COM-C的PROFIBUS-DP主站系统的设计方案，并在DCS系统中成功应用。

目前，该系统已投入现场运行，稳定可靠，取得很好的实效。

关键字：PROFIBUS-DP主站;现场总线;DCS系统;嵌入式模块The design of PROFIBUS-DP Master system based on Hilscher embedded moduleZHANG Xiao-gang, DENG Wu-pengAbstract: This paper analyzes the character and protocol of PROFIBUS-DP, and introduces one solution of PROFIBUS-DP Master system based on Hilscherembedded module, which is applied in DCS successfully. The system runssteadily on the field, and gets good feedback from customers.Key words: PROFIBUS-DP Master, Fieldbus, DCS, Embedded module0 引言现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一，被誉为自动化领域的计算机局域网。

它的出现，标志着工业控制技术领域又一个新时代的开始，并将对该领域的发展产生重要影响。

作为欧洲首屈一指的开放式现场总线PROFIBUS（Process Fieldbus）已经被全世界所接受，成为国际化的开放式现场总线标准，并在中国发展迅速，广泛应用于加工制造、过程等自动化领域中。

目前，越来越多的国内自动化设备制造商都已开发出了带有PROFIBUS从站接口的设备，并在市场上获得广泛的认可。

嵌入式PROFIBUS-DP从站通信接口的设计摘要：论述了一种PROFIBUS-DP从站开发方案，为自主开发具有PROFIBUS-DP通信功能产品的用户，以OEM方式提供PROFIBUS-DP从站通信接口。

关键词：现场总线；PROFIBUS-DP；从站；通信接口0引言目前国内对自动化产品（电器、仪表、驱动装置等）提出PROFIBUS通信功能要求，主要来源于：（1）国外生产设备及技术的引进，特别是从欧洲引进的成套设备通常采用PROFIBUS现场总线，因此对国内配套产品提出了现场总线PROFIBUS通信功能的技术要求；（2）国内自动化系统厂家比较成功的、面向行业的控制系统，要求系统技术向现场总线技术发展，同时也要求现场设备向智能化、网络化方向发展。

基于上述需求，嵌入式PROFIBUS-DP从站通信接口的设计为自主开发具有PROFIBUS-DP通信功能产品的用户提供了一种快速、高效的解决方案。

1实现方法（1）电路设计制作：使用PROFIBUS通信专用ASIC芯片SPC3实现协议相关内容，选用合适的CPU，外围加带光电隔离的RS－485驱动；（2）单片机＋Firmware软件：需要在单片机中编程（Firmware软件），实现单片机与ASIC的结合；（3）用户产品的CPU通过串行接口向PROFIBUS-DP从站通信接口板读／写输入／输出数据；PROFIBUS-DP从站通信接口板自动转换成PROFIBUS-DP协议与PROFIBUS主站通信；（4）编写GSD文件，搭建一个调试与测试平台进行PROFIBUS系统配置。

2硬件设计嵌入式PROFIBUS-DP从站通信接口板（以下简称接口板）由CPU芯片、PROFIBUS 协议芯片SPC3及光隔RS 485驱动等电路组成，如图1所示。

接口板与用户模板采用串口连接，使用波特率选择开关可选择指定的7种波特率（9600、19.2K、38.4K、57.4K、115.2K、230.4K、460、8K）中的一种；接口板需要用户模板提供2组5 V电源（VCC／GND150 mA和5 V／0V-100 mA），分别作为接口板的电源及光隔外电源，由16针插座J1引入。

Profibus-DP数据显示从站设计唐志辉;李洪超;胡良兰【期刊名称】《计算机应用与软件》【年(卷),期】2011(028)005【摘要】用于设备级控制系统与分散式I/O通信的Profibus-DP是市场占有率绝对领先的总线技术.设计了一种基于西门子的SPC3的Profibus-DP的数据显示智能从站,详细分析了从站的硬件及软件结构,研究并解决了RS485通信现场设备与Profibus-DP现场总线通信问题.测试实验采用基于PC加软PLC构成Profibus-DP 1类主站,数据显示单元做从站,通过在PC机上监控Profibus通信报文的方法,成功验证了此显示单元模块能和西门子的设备进行互连,符合Profibus-DP标准.%Profibus-DP is the bus technology absolutely leading the market share, and is used in equipment-grade control system and dispersed I/O communication. In this paper, a Profibus-DP data displaying intelligent slave station based on SPC3 chip of Siemens is designed. The hardware and software structure of the slave station is analysed in detail, and the communication issue between RS485 communication site equipments and Profibus-DP fieldbus is studied and resolved. The test experiment uses PC plus soft PLC to compose the first-grade master station of Profibus-DP, and uses data display module as the slave station, by the method of monitoring Profibus communication message on PC, the experiment successfully validates that the communication between the module ofdisplay unit and the equipment of Siemens accords with the Profibus-DP standard.【总页数】3页(P216-218)【作者】唐志辉;李洪超;胡良兰【作者单位】东莞理工学院城市学院,广东,东莞,523106;东莞理工学院城市学院,广东,东莞,523106;东莞理工学院城市学院,广东,东莞,523106【正文语种】中文【相关文献】1.基于AT89C52的PROFIBUS-DP从站的设计 [J], 张瑜;2.基于嵌入式总线桥的PROFIBUS-DP从站称重仪表C9G设计 [J], 郑文3.Profibus-DP智能从站的设计 [J], 李明强;刘小河;田雨聪4.基于单片机设计 Profibus-DP 从站 [J], 贾超;付海洋;陈在平5.基于F28335的PROFIBUS-DP从站与CAN通信接口设计 [J], 王海明;马静波;郑丽婷;王旭昊;王萌因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于CPLD的Profibus-DP报文接收器设计
陈幼平;周砚;陈冰;谢经明;周祖德
【期刊名称】《测控技术》
【年(卷),期】2005(024)006
【摘要】由于Profibus总线相关协议芯片的封闭性,使得底层的自主开发非常困难.因此在分析Profibus链路层协议的基础上,设计了一种基于CPLD的可随时监测总线上传输的报文并将其分类的Profibus-DP报文接收器.该报文接收器为Profibus 报文分析和底层开发的实现奠定了良好的基础.
【总页数】4页(P46-49)
【作者】陈幼平;周砚;陈冰;谢经明;周祖德
【作者单位】华中科技大学,机械科学与工程学院,湖北,武汉,430074;华中科技大学,机械科学与工程学院,湖北,武汉,430074;华中科技大学,机械科学与工程学院,湖北,武汉,430074;华中科技大学,机械科学与工程学院,湖北,武汉,430074;华中科技大学,机械科学与工程学院,湖北,武汉,430074
【正文语种】中文
【中图分类】TN85
【相关文献】
1.基于CPLD的Profibus-DP冗余双网切换逻辑的设计 [J], 李乐义;史洪源;杜军钊
2.KEELOQ滚动码接收器的CPLD设计与实现 [J], 鲍程红
3.基于报文组态技术的PROFIBUS-DP协议的设计 [J], 林艳华;吴健;周胜杰
4.基于STM32的无线音频接收器设计 [J], 刘正翔
5.基于传统清管球接收器的滤杂防堵工艺设计 [J], 柳鹏; 李振宇; 刘俊; 张义; 陈可营; 吕永聪; 杨武华; 于涛
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基于FPGA的PROFIBUS-DP从站实现宋连庆;梁鹏飞;王纪臣【摘要】以FPGA为主控芯片，采用Verilog硬件描述语言实现协议内容，从而代替SPC3协议芯片，实现从站各个通信模块控制器的逻辑功能，构成一个完整的PROFIBUS-DP从站，并且给出了物理层（PHY）的详细设计过程。

该技术的使用将不再受外国供货商的限制，并且降低PROFIBUS-DP总线系统的成本，具有一定的实际应用价值。

%This design is based on FPGA , using Verilog HDL to achieve the agreement, replacing the SPC3 protocol chip, realized the each communication module controller logical function of slave station , making up a PROFIBUS-DP slave station, and gived the Physical Layer(PHY) for the detailed design process. Using this technology will no logger be limited by foreign suppliers and reduce the cost of PROFIBUS-DP, has some practical significance.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2016(024)003【总页数】4页(P69-71,75)【关键词】PROFIBUS-DP;FPGA;从站;物理层【作者】宋连庆;梁鹏飞;王纪臣【作者单位】西安工程大学陕西西安 710048;西安工程大学陕西西安 710048;西安工程大学陕西西安 710048【正文语种】中文【中图分类】TN871PROFIBUS是面向工厂自动化、流程自动化的一种国际性现场总线标准。

基于嵌入式总线桥的PROFIBUS-DP从站称重仪表C9G设
计
郑文
【期刊名称】《衡器》
【年(卷),期】2017(046)006
【摘要】为了提高高速条件下仪表重量数据传输的稳定与可靠性,文章提出了运用新塘Cortex-M0芯片NUC200与北京鼎实嵌入式总线桥模块相配合的方式,设计了一款从站称重仪表C9G,以便接入DP网络,与主站实现信息交互;仪表采用NUC200作为CPU控制器通过I/O口实现对总线桥模块读写、初始化等信号的控制,通过串口实现和总线桥之间Profibus数据的发送和接收;采用嵌入式接口板提供Profibus-DP/V0从站通信接口.
【总页数】5页(P13-17)
【作者】郑文
【作者单位】上海耀华称重系统有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TH715.1;TH85
【相关文献】
1.基于PROFIBUS-DP总线的单主站/单从站测试网络建设 [J], 郭彦青;姚竹亭
2.基于SPC3的Profibus-DP总线智能从站设计 [J], 李继朋
3.嵌入式PROFIBUS-DP从站通信接口的设计 [J], 张永德;洪锦;梁黎明
4.基于SPC3的嵌入式PROFIBUS-DP智能从站接口的设计及测试 [J], 冯朔
5.基于嵌入式的以太网/PROFIBUS-DP总线网关设计实现 [J], 童东兵;曹海;蔡乐才
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专利名称：一种基于DP总线的分布式大型门式起重机称重系统
专利类型：实用新型专利
发明人：熊冠楚
申请号：CN201620609194.X
申请日：20160621
公开号：CN205676028U
公开日：
20161109
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种基于DP总线的分布式大型门式起重机称重系统，其特点是数组称重单元分别由开关量输出和DP总线与各相应的PLC分站连接，各PLC分站由DP总线与PLC主站连接，PLC主站由以太网与工控机连接，工控机由缆线连接称重显示器，所述每一组称重单元由称重仪表主机与若干个吊钩称重传感器和信号变送器组成，各吊钩称重传感器由各相应的信号变送器采用模拟信号与称重仪表主机连接，各称重仪表主机分别采用开关量输出和DP总线与各相应的PLC分站连接。

本实用新型与现有技术相比具有数据传输可靠，抗电磁干扰好，信号传输无失真，安监系统可直接采集一次转化数字信号的称重系统数据，系统扩展方便，只需将新设备接入网络，简单配置即可组态。

申请人：中船第九设计研究院工程有限公司
地址：200063 上海市普陀区武宁路303号
国籍：CN
代理机构：上海蓝迪专利商标事务所(普通合伙)
代理人：徐筱梅
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PROFIBUS-DP现场总线智能I/O从站通信模块设计作者：刘大千高娣来源：《硅谷》2011年第20期摘要：以工厂自动化领域应用广泛的PROFIBUS－DP现场总线从站为研究对象，以微控制器C8051F020和集成PROFIBUS-DP的通信协议芯片SPC3开发设计I/O从站。

针对硬件电路，软件程序，系统组态三个方面进行详细设计，并顺利通过组网调试。

经测试表明，I/O从站和PLC主站通信正常、可靠，并且实时性满足控制系统的要求。

关键词： PROFIBUS-DP；I/O从站；C8051F020；SPC3；GSD中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）1020065－020 引言现场总线技术可以完成现场自动化设备之间的多点数字通信，实现底层现场设备之间和底层现场设备与外界的信息交换，具有信息集成度高，开放性和互用性强，可靠性高，抗干扰能力强等优点。

PROFIBUS是德国标准（DIN19245）和欧洲标准（EN50170）的现场总线标准，2006年正式成为我国现场总线国家标准（GB/T20540-2006）。

其中的PROFIBUS－DP协议版本专为自动控制系统和设备级分散I/O之间的通信而设计，用于分布式控制系统的高速数据传输，目前在国内外都有广泛的应用。

PROFIBUS－DP协议具有的开放性，也使得用户可以根据实际需求，设计相应的PROFIBUS－DP从站模块，为工业设备提供连接到PROFIBUS现场总线网络的接口。

1 PROFIBUS－DP智能I/O从站通信模块硬件设计原则上，任何微处理器都可以用来实现PROFIBUS协议。

PROFIBUS-DP从站的开发有以下两种选择方案：①单片机+软件；②单片机+PROFIBUS通信专用ASIC。

显然，第一种设计方案硬件电路简单，软件部分涉及到通信协议技术细节，程序量大，可靠性不高。

第二种设计方案利用硬件实现协议功能，虽然增加了硬件成本，但是却降低了开发难度，缩短了开发周期，提高了从站的可靠性。