检测仪表PROFIBUS_DP接口的开发

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PROFIBUS的开发与应用

关于固件（பைடு நூலகம்irmware）：
固件（用C源码）是作为SPC3的寄存器和应用程序之间的接口提供的。
固件是在现场设备的处理器上运行的，并为应用程序的简单集成提供调用接口。固件约4到24k字节。
对于有DP标准的功能的SPC3运行来说，这种固件并不是绝对必需的，这是因为ASIC的寄存器有详细的文章描述；然而，固件能使用户节省时间，否则需要花时间进行开发工作。可向SEIMENS购买一个Firmware C源程序，并读懂这个程序，把它移植到开发的单片机上。
PROFIBUS 总线在数控系统中的应用
采用西门子公司的矢量控制的SIM AOVERT Master Drivers系列变频器和专用电机。SIM AOVERT Master Drivers变频器具有 CBP(PROFIBUS- DP通讯模板 )，可以直接连到总线上。
软件方案：控制系统的PLC程序是采用西门子公司 S7 PLC的软件包 STEP7 V5. 0设计开发而成的。程序设计采用结构化编程 , 应用组织块 (OB)、功能块 (FB)、功能 (FC)及数据块 (DB)组成对尾桨试验台的控制系统程序。 STEP7 运行于 Windows环境下，界面友好，编程方便，在线调试直观、便捷。STEP7 中有许多固定功能的系统功能 (SFC)，其中 SFC14和 SFC15分别用于通过 PROFIBUS- DP总线读 /写 I/ O设备参数。调用 SFC15来对变频器写入控制字和电机频率给定，以控制电机的各种动作和频率，调用SFC14来读入变频器的状态字、频率、电压、电流、电机转矩、电机功率值以观察和监视变频器和电机的工作状态。如果出现故障或超限，则立即报警或提示。
（1）SPC3的应用主要用途：智能现场设备，如变频器、智能仪表等。技术指标：支持PROFIBUS－DP协议，最大传输速率12Mbit/s。可自动检测和调整数据传输速率。支持80C32、80×86、90C166、80C165、80C167和 HC11、HC16及HC916类型的微处理器。内部有1.5k字节的RAM作通信报文的缓冲器。集成的看门狗定时器。 44管脚的PQFP封装。外部时钟接口24MHz或48MHz。 5VDC电源。

PROFIBUS-DP从站开发-从入门到精通

PROFIBUS-DP从站编程开发—从入门到精通霸王猫2011年03月07日目录1. PROFIBUS-DP协议 (1)1.1. PROFIBUS协议结构 (1)1.2. PROFIBUS-DP基本功能 (3)1.3. PROFIBUS-DP通信关系 (5)2. PROFIBUS-DP报文 (1)3. PROFIBUS-DP报文详细剖析 (1)4. PROFIBUS-DP报文格式 (1)5. MS0周期性数据交换报文简介 (5)6. PROFIBUS-DP状态机 (11)6.1. 初始化阶段，重启和用户数据通信 (13)7. DEFAULT SAP (15)8. SAP 55（SET_SLA VE_ADD） (16)9. SAP 61（SET_PRM） (18)10. SAP 60（SLA VE_DIAG） (22)11. SAP 62（CHK_CFG） (26)12. PROFIBUS-DP通信实例报文分析 (1)13. GSD文件 (7)13.1. GSD文件范例 (8)13.2. GSD规范 (8)14. SPC3介绍 (12)15. PROFIBUS-DP寄存器 (15)16. CONTROL PARAMETERS（LATCHES/REGISTERS） (15)17. CONTROL PARAMETERS（LATCHES/REGISTERS） (30)18. INTERRUPT CONTROLLER REGISTER (34)18.1. 中断请求寄存器（IRR）： (35)18.2. 中断屏蔽寄存器IMR (38)18.3. 中断确认寄存器IAR (38)18.4. 中断寄存器IR (38)19. ORGANIZA TIONAL PARAMETERS (40)1.PROFIBUS-DP协议根据EN50170标准，PROFIBUS有几种改进型，分别用于不同的领域。

（1）、PROFIBUS-DP用于数据链路层的高速数据传输。

PROFIBUS—DP总线UO设备的开发——基于XGate—DPSl0的应用——上篇(硬件设计)

一
以组成分布式系统。本期及下期将以Ｘａ — Ｐ１ＧｔＤＳ０的应用ｅ为例设计具有８路开关量输入、８路开关量输出、６位触发１计数器的总线ＩＯ设备。／
图３是Ｘａ — Ｐ１ＧｔＤＳ０的外围连接电路。Ｕｅ３是Ｘａ — Ｇｔｅ
该部分是设备的主体；另一部分是通信接口单元。图１是
典型开关量总线ＩＯ的结构图。一个总线ＩＯ设备可能需／／
・
・
要多种总线接口，于设备的开发人员来讲，们专注于设对他备功能单元的核心技术，如果让他们从头开发各种通信接
提供完整的开发包和应用解决方案；
的主流通信协议。总线ＩＯ的主要功能分为输入、出两／输
部分。输入是采集现场模拟信号（４２如－０ｍＡ）开关量信和
长度２８Ｂ；３
・
号（２Ｃ）转换成为数字量并按照通信协议传送到现如４ＶＤ场总线。输出是将现场总线通信数据转换成模拟输出和开关量输出。ＰＯＩＵ～Ｐ总线Ｉ设备以从站的形式存在。ＲＦＢＳＤ／Ｏ
支持最大２４Ｂ用户诊断；４３３Ｖ￣系统兼容，套ＲＭ４５．５Ｖ配Ｓ８Ｐ隔离收发器使用；可选的串行ＵＲ，Ｐ接口，持波特率自设置；ＡＴＳＩ支数据交换ＣＣ检验功能，证数据安全可靠；Ｒ保

嵌入式PROFIBUS-DP从站通信接口的设计

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总线I／O设备的开发——基于XGate-DPSIO的应用——下篇(软件设计)

Ｍｏｕｅ ” ＯＥｓｘ０／块描述，态数据Ｏ２ｄｌ＝Ｄ８ＬＤ ”０２；／模组ｘ０
表示１个字节输出，应了８位输出开关量对
１
图１软件框架图
ＥｘＭｏｕｅＰｍＤａａＬｅｔｄｌｒｔｎ＝１
｛．ｏ专鋈。．栏电ｏ１ｅｔｒ
ＰＯＩＳ线用座３ＲＦＵ总应讲（Ｂ）
ＰＯＩＵ — Ｐ总线ＩＲＦＢＳＤ／Ｏ设备的开发
— —
基于Ｘａ－Ｐ１ＧｔＤＳ０的应用— — 下篇（件设计）ｅ软
① 修改ＧＤＳ
４ＡＰＰ设计及回调函数
软件库提供了ｄｍｅｏ示例代码，个软件库基础操作单一
元如图３所示。
是完成回调函数、用ＡＩ更新资源、问资源数据。使Ｐ访
＿＿＿
软件库自行完成ＵＲＡＴ数据传输控制、命令发送和接收
及相关分析处理，图中的 “ Ｇｔ据处理 ” 分； “ Ｇｔ即Ｘａｅ数部在Ｘａｅ
ＥｔＵｅｒａａＲｆ）ｚｘｓｒＰｍＤｔ＿ｅ（＝ｏ
数数据是为了限定或指示设备数据的范围或意义的，更详细的信息请参考｛Ｇｔ— ＰＩＸａＤＳＯ数据手册》ｅ。
２ＸＧａｅＰ软件设计步骤ｔ —ＤＳ

PROFIBUS-DP智能从站的开发与实现

PROFIBUS-DP智能从站的开发与实现由于PROFIBUS现场总线已经成为国际标准，并在全世界得到了广泛的应用，国内的产品要想打入国际市场就必须带有国际标准的接口，才能很方便的接入标准化的PROFIBUS网络，因此，开发PROFIBUS接口成为当前中国自动化领域一件迫在眉睫的事情。

由于PROFIBUS是一个开放的标准体系，对于国内的工控产品，只要提供 PROFIBUS 接口和描述产品特性的GSD（设备数据库文件）就可以接入到任何PROFIBUS网络中。

为了适用智能仪表的这一发展趋势，使开发的产品具有良好的通讯功能、通用性和可扩展性，本系统的多环境参数测控仪表选用了PROFIBUS－DP现场总线接口。

开发中使用了西门子公司的Development Kit 4开发包。

它可以使用户将设备连接到PROFIBUS－DP上，进行通信原理级测试，开发包主要由硬件组件和软件组件组成，硬件组件包括：IM180和IM181主站接口模块、IM183－l从站接口模块、IM184从站接口模块及总线连接器等附件。

使用这些模块及设备可组成具有完整的总线功能网络。

软件组件包括：COM PROFIBUS总线组态软件及演示软件[20]。

在接口开发包中，IM183－l从站接口模块、IM180和IM181主站接口模块、总线组态软件COM PROFIBUS和ASIC协议芯片SPC3是最为重要的。

1.Development Kit 4开发包1.1 主站接口模块（1）IM180可作为主站连接到 PROFIBUS—DP上，其最大数据传输速率为12Mbit/s，该模块可完全独立地完成总线控制。

IM180可接替PLC、PC、驱动器、人机接口的通信处理任务，IM180还需要一块母板IM181。

（2）IM181是一块PC卡，可作为IM180的一个接口。

IM181是ISA卡，可在PC 或其它可编程设备上对其编程。

1.2 从站接口模块IM1831接口模块可将第三方设备作为从站连接PROFIBUS—DP上，最大数据传输速率为12Mbit/s，IM183－1用于智能从站的开发。

智能仪表的PROFIBUS总线接口的研究与开发

维普资讯
囫
计与试术２６第３第期量测技）０牟３卷４０
智能仪表的ＰＯＩＵＲＦＢＳ总线接口的研究与开发
ＤｅｅｏｍｅｔｎｔｄｆＰＦＢＵＤＰＩｔｒａｅｉｎｅｌｅｔｎｔｍｅｔｖｌｐｎｄＳｕｙｏＲＯＩＳ－ｎｅ：ＩｔｌｇｎｓｕｎｓａｆｃｎｉＩｒ
智能仪表的硬件结构设计为两大部分，结构框图如图１所示。基本部分为智能仪表主板，于数据采集和用输出控制等，成对过程量（度、力、量等）完温压流的检测及常规控制；一部分为ＰＯＩＵ另ＲＦＢＳ—ＤＰ接口部分，实现智能仪表与ＰＯＩＵＲＦＢＳ总线的数据通信功能。这样设计的好处是既增加了接口的灵活性和可移植性，节约又了成本。本文将着重讨论后一部分的软硬件实现方法。ＰＯＩＵＲＦＢＳ—ＤＰ接口部分核心器件为ＳＥＮＩＭＥＳ公司的ＰＯＩＵＲＦＢＳ—ＤＰ专用协议芯片ｓＣＰ３和ＡＭＬ高ＴＥ性能的８Ｃ２片机。Ｐ３９５单ＳＣ内部集成了完整的Ｄ协议，Ｐ其内部的１５双口ＲＭ作为ＳＣ与软件／序的接口，．ＫＡＰ３程
互联；
（）６具有互操作性，方便各种现场设备的接人。
４智能仪表的硬件结构
现有的ＩＣ１５Ｅ６１８标准中采用８种现场总线类型，其中，ＲＦＢＳ总线标准以其卓越的技术性能在全世界ＰＯＩＵ赢得了广泛的应用。ＰＯＩＵＲＦＢＳ技术及其产品进人中国，我国的制造业、在流程工业、电力、金、电站监控、冶水

Profibus—DP现场总线通信接口设计

【键词】现场总线；ｒｆｕ；口电路；．８关Ｐｏｂｓ接ｉＲ￥５协议４
【中图分类号】
Ｔ４２Ｎ０
【献标识码】文
Ｂ
【章编号】１０ — ５８２０）４００ — ２文０７４３（０８０ — １７０
ＤｅｉｎｏｈｎｅｆｃｓｄｏｓｇｆｔｅＩｔｒｅＢａｅｎＰＲ０ＦＩａＢＵＳ—ＤＰ —
２ｉｓｉｔｆＯｃａｏｒｈｃＩｓｒｍｅｔｔｎＳｈｎｏｇＡｃｄｍｙｏｃｅｃＱｉｇａ２６０Ｃｈｎ．ｔｕｅｏｅｎｇａｐｉｎｔｕｎａｉ，ａｄｎａｅｆＳｉｎｅ，ｎｄｏ６０１，ｉａ；ｎｔｏ
（．１中国海洋大学，山东青岛２６０；．６０３２山东省海洋仪器仪表研究所，山东青岛２６０６０１３山东博士伦福瑞达制药有限公司，．山东济南２４０；晒Ｅ本株式会社，６０６４ｌ山东青岛２６０）６０１
【摘要】Ｐ．ＩＵＳ已经成为一种国际化的、ＲＯＦＢ开放的现场总线标准。文中在阐述现场总线Ｐ．ＩＵＳ的基本特性和ＲＯＦＢ
３ｈｎＤｏｇＢｕｃｅｏｂＦｅａＰｈｒａｙｃｒｏｔｎｌｉｄ，ｉａ２４０６Ｃｈｎ；．ＳａｎａｓｈＬｍｒｄａ『ｃｏｐｒｉｉｔＪｎｎ６０，ｉａａｏｍｅ
４ＷｅｔａａｅｅＪｉｔｓｃｏａｙＱｉｇａ６０１Ｃｉａ．ｓＪｐｎｓｏｎ－ｔｋｃｍｐｎ，ｎｄｏ２６０，ｈｎ）ｏ

Profibus_DP接头电路原理

1、电缆接法PROFIBUS电缆很简单的，就只有两根线在里面，一根红的一根绿的，然后外面有屏蔽层。

接线的时候，要把屏蔽层接好，不能和里面的电线接触到。

要分清楚进去的和出去的线分别是哪个，假如是一串的，就是一根总线下去，中间不断地接入分站，这个是很常用的方法。

在总线的两头的两个接头，线都要接在进去的那个孔里，不能是出的那个孔，然后这两个两头的接头，要把它们的开关置为ON状态，这时候就只有进去的那个接线是通的，而出去的那个接线是断的。

其余中间的接头，都置为OFF，它们的进出两个接线都是通的（记忆方法：ON表示接入终端电阻，所以两端的接头拨至ON；OFF表示断开终端电阻，所以中间的接头要拨至OFF）。

2、电缆的测量接好了线以后呢，还要用万用表量一量，看这个线是不是通的。

假如你这根线上只有一个接头，你量它的收发两个针上面的电阻值，如果是220欧姆，那么就是对的，假如你这根线已经做好了，连了一串的接口，你就要从一端开始逐个检查了。

第一个单独接线的接口，是ON状态，然后你把邻近的第一个接口的开关也置为ON，那么这个接口以后的部分就断了。

现在测最边上，就是单线接的那个接口，之后的测量也一直都是测这个接口，测它的收发两个针，和刚才一样，假如电阻是110欧姆（被并联了），那么这段线路就是通的，然后把中间刚才那个改动为ON的接口改回到OFF，然后是下一个接口改为ON…….就这么测下去，如果哪个的电阻不是110欧姆了，就是那一段的线路出问题了。

3、前文我已经发过帖子，不过光用语言说可能不太形象，为了便于理解，我绘制了DP接头的电路原理图。

本论坛发图太麻烦，不知道会不会成功，图纸如下：唐济扬：《PROFIBUS概貌》（1）PROFIBUS是一种国际化．开放式．不依赖于设备生产商的现场总线标准。

广泛适用于制造业自动化．流程工业自动化和楼宇．交通电力等其他领域自动化。

（2）PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS－DP（Decentralized Periphery）．PROFIBUS－PA（Process Automation ）．PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification )。

简单Profibus-DP试验系统的组建

简单Profibus-DP试验系统的组建简单Profibus/DP实验系统的组建引言：为了让更多刚接触到Profibus系统的朋友能对Profibus的网络架构及系统运行机制有一个整体的认识，笔者根据自身的运用经历编写这篇文章，以期望能带领各位读者快速进入到Profibus的世界。

本文所采用的系统是Siemens S7 300的CPU，加上ET200M并带AI和DI模块，另加一Siemens MMX420变频器带Profibus接口板组成。

系统的目的是实现远程控制变频器启动，停止，及频率给定的操作，并实现变频器参数的访问。

一、软件需求本文所采用的软件系统为STEP 7 V5.1 incl.Service Pack 4 + NCM S7，并附有授权钥匙盘，如果你是通过其它途径获得此软件而无授权盘，但你只用作学习与研究之用，则你可以使用国内一些朋友所开发的自动授权软件，而得以正常使用此软件。

安装S7 Manager对于熟悉Windows OS的用户来说，是一件极其简单的事，但光盘中提供了多个语系的版本安装，默认情况下选择了所有的版本，我们建议你只安装En文版本。

在安装结束的时候，会提示你使用授权盘，如果你有授权盘，则可以立即输入授权，否则可跳过以后再进行授权。

二、硬件平台本文所采用的系统所需要的硬件列表如下：1）POWER [PS307 2A]。

2块，一块供给CPU，一块供给ET200M模块。

2）SIMATIC S7-300 CPU 315-2DP 主CPU3）SIMATIC ET200M [IM153-1] 从模块接口4）SM321 DI 16XDC24V 16路数字量输入模块，通过ET200M 与网络交换数据5）SM331 AI 2X12BIT 2路模拟量输入模块，通过ET200M与网络交换数据6）SIMATIC S7 PC Adapter V5.1 + cable7）MICROMASTER PROFIBUS Optional Board MMX420变频器Profibus通讯模块8）MICROMASTER 420 AC DRIVES MMX420 变频器三、Profibus/DP网络的硬件连接1、DP的网络拓朴在DP系统上，存在三类设备：一类主站（Class 1）、二类主站（Class 2）及从站（Slave）。

智能分析仪表PROFIBUS-DP接口的研发

信。其中接口板选用ＡＲｍｇ１８系列微处理器，Ｖ — ｅａ２其包含１８Ｋ２Ｂ片内可编程ＦａｈＪＡｌ、Ｇ接口，持ｓＴ支片内调试与编程，编程串行ＵＡＴ等，足对可ＳＲ满ＶＣ＋ｃ芯片的控制和数据传输速度的要求。Ｐ３
准，中ＰＯＩＵ．Ｐ是一种高速的低成本通信协其ＲＦＢＳＤ
议，适用于单元级控制系统与分散式Ｉ０的通信，／
ＰＯＩＵ —Ｐ１是ＤＲＦＢＳＤＶ则Ｐ的功能扩展版本。ＰＯＩＲＦ—
配置１分析仪表直接通过Ｒ４５与接口板：Ｓ８连接，现了数据在ＰＯＩＵ实ＲＦＢＳ总线上的透明传
方式，中ＸＳ引脚有两种功能，其Ｃ当需要芯片工作在２Ｋ的方式时它为ＣＵ控制器的模式选择，Ｐ４Ｋ
的方式ＸＳ引脚配置为地址线Ａ１。ＣＢ１
ＤＯＡＤＪ】ｌ２ｌ５
一
、
与ＳＣＰ３芯片不同，Ｐ３内部集成了４ＫＶＣＢ的
据。用户可以通过总线接口访问内部ＲＭ。Ａ控制ＶＣＰ３芯片的微处理器不需要考虑其状态
ＡＲ单片机与ＶＣＶＰ３＋Ｃ芯片的接口电路如图
２所示，Ｐ３的双口ＲＶＣＡＭ在ＣＵ地址空问中统一Ｐ
ＰＡ２ｆＤ２Ａ）
ＤＢ０
ＤＢｌＤＢ２
ＸＣＳ
ＭＯＤＥＸＴＥＳＴＯ

带PROFIBUS-DP接口的智能电磁流量计的开发要点

带PROFIBUS-DP接口的智能电磁流量计的开发0引言当今现场总线技术的发展日新月异，应用领域也日趋广泛，从家庭、能源、楼宇，到工业现场。

为了适应市场的需要，国内外各大公司纷纷推出新一代的、各具特色的智能化流量仪表，其中结合现场总线技术的智能电磁流量计的开发尤为引人注目。

PROFIBUS作为目前主流总线之一，包括三种类型：DP、PA和FMS。

这三种类型均使用统一的总线访问协议，其中PR0FIBUS-DP(decentralizedperiphery)采用经过优化的高速、廉价通信连接，专为自动控0 引言当今现场总线技术的发展日新月异，应用领域也日趋广泛，从家庭、能源、楼宇，到工业现场。

PROFIBUS作为目前主流总线之一，包括三种类型：DP、PA和FMS。

这三种类型均使用统一的总线访问协议，其中P R 0 F I B U S-DP(decentralized periphery)采用经过优化的高速、廉价通信连接，专为自动控制系统和设备级的分散I／O之间通信设计，能满足分布式控制系统的实时性、稳定性和可靠性要求。

随着PROFIBUS-DP系统应用领域的日益扩大，用户及研究部门都有自主研发或特殊调试的需求，下面将介绍结合智能化技术与现场总线技术，开发带PROFIBUS-DP接口的智能电磁流量计。

1 系统总体设计常用现场仪表系统的处理任务简单，往往使用一个CPU加一系列外围辅助电路就能达到相应的目标功能。

采用双CPU可以根据系统的总体功能要求进行合理的分工，各自完成不同的控制和处理功能，可以适当地简化硬件电路和软件资源的分配，设计相对独立，程序的修改和移植也变得容易。

此系统采用了双CPU设计，如图1所示。

16位单片机MSP430F149是电磁流量计的核心部件，实现信号的采集处理、LCD显示、存储及与8位单片机PIC18F4520进行数据交换。

基于Profibus—DP总线的高速接口模块设计

总线分离的异步方式，通信速度比同步方式快且异步可由程序完全控制。
１３４５驱动模块．８
固化底层ＤＰ协议程序，解决普通５ｌ不能完全发挥ＤＰ高速通信速率的问题。ＬＣ２４对ＶＣＰ２１Ｐ３＋Ｃ的控制信号包括片选信号Ｃ２Ｓ、读信号Ｏ、写信号ＥＢＳ、中断信号ＥＮ３和重启信号Ｄ～ＲＴＬ０ＩＴＰＳ。片选信号Ｃ２决定了ＶＣＳＰ３＋Ｃ作为片外存储器的基地址是０８０００，写信号采用ＢＳ因为ＶＣＣ是ｘ２０００Ｌ０是Ｐ３＋８片外设备。ＶＣ位Ｐ３＋Ｃ的ＸＡＡＸＨ引脚外接发ＤＴＥＣ光二极管，可以作为数据交换时的信号指示器。ＡＭ主控制器与ＤＲＰ协议芯片间采用数据总线和地址
ＸＵＹｕ．ＷＥＮｎＹａｇ．Ｄ０ＮＧｅｓｅｇＷｎｈｎ
（ｅｅｒｈ＆Ｄｖｌｐｅｔｅａｍｎ，ｅｈｏｏｙＣｎｅ，ｈｎｈｉａｓｈｏｗｒｏ，ｔ，ＲｓａｃｅｅｍｎＤｐｒｅｔＴｃｎｌｅｔＳａｇａＢｏｉｔｆａＣ．ＬｄｏｔｇｒｇＳｔｅ
基于ＰｏｂｓＰ总线的高速接口模块设计ｒｕ— ｉｆＤ
许煜，闻扬，董文生
（上海宝信软件技术中心研究开发部，上海２１０）０２３
摘要：设计基于ＤＰ协议芯片和３２位ＡＭ的高速接口模块。用紧凑集成的磁隔离总线收发芯片代替传统的Ｒ４５驱ＲＳ８

智能电控阀门的Profibus-DP通信接口的设计

智能电控阀门的Profibus-DP通信接口的设计摘要：PROFIBUS—DP是一种流行的工业现场总线。

该总线可以用于现场设备和分散式I/O的的控制和通讯,实现了远程化操控。

作者从开发的角度描述了使用SPC3芯片实现Profibus-DP总线通讯接口的一种方法,并且详细阐述了开发接口的内容和步骤。

现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。

工业现场总线是用来解决当前工业领域中“信息孤岛”的必然方法。

现在已经被广泛使用的工业现场总线的种类很多，有CANBUS、 DeviceNet、CClink、Modbus 等几十种现场总线[1]。

德国的西门子公司是进入中国市场较早的跨国公司。

该公司的工业现场总线产品在国内占有很大的市场份额。

西门子公司的SIMATIC NET 工业通信网络结构可以分为三级：企业级、车间级和现场级。

PROFIBUS 是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。

本文主要介绍开发工业用电动阀门的通信接口——Profibus-DP 总线的开发。

通过开发的Profibus-DP 工业总线通信接口，可以将单台设备的控制器引入到工业现场总线网络之中，使单台设备成为一个智能节点，实现控制的远程化，可以大大提高生产设备的整体系统控制水平、降低生产成本。

一、Profibus 总线介绍ISO/OSI 的通信标准模型由七层组成。

从用户角度看，Profibus 提供了三种通信协议标准：PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS-FMS[2]。

(1)、PROFIBUS-DP：是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O 的通信。

使用PROFIBUS-DP 可取代原来的24VDC 或4-20mA 信号传输。

(2)、PROFIBUS-PA：专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构联在一根总线上，并有本征安全规范。

带PROFIBUS—DP接口的智能氧量分析仪的开发

崔倩，韩璞，王浩
０１０）７０３（北电力大学，华河北保定
摘要：８５Ｆ４片机为核心，以０１００单利用专用协议芯片ｓＣ，Ｐ３开发了带ＰＯＩＵ —Ｄ接口的智能氧量分析仪。阐述了ＲＦＢＳＰ
智能氧量分析仪总体方案的设计和ＰＯＩＵ —ＤＲＦＢＳＰ通信接口的软硬件设计实现，出了部分原理图和软件流程图，给实验
（ｏｔｊａＥｅｔｉＰｗｒｎｖｒｉ，Ｂｏｉｇ０１０，ｈｎ）Ｎｒａｌｌｒｏｅｉｓｙａｄｎ０３ＣｉａｈｎｃｃＵｅｔ７
Ａｈ－ａｔＴｋｎ８５Ｆ４ｃｏｒｃｓｏｆｃｇａｏａｙａｅｃｒ，ｎｌｅｅｓｅｉ — ｕｐｓｒｔｃｌｃｉＰ３ｔｅｓｒｃ：ａｉｇＣ０１００ｍｉｒｐｏｅｓｒｏｙｎｌｃｍｐｎｓｔｏｅｕｆｉｓｔｐｃａｐｒｏｅｐｏｏｈｐＳＣｏｄ — ｔｈｉｚｈｌｏｖｌｔｅｉｔｌｃｕｘｇｎａａｙｅｉＲＯＩＵＳ—ＤｎｅａｅＴｅｔｘｎｒｄｃｓｔｅｉｌｍｅｔｔｎｏｆａｅａｄｈｄａｅｆｒｅ叩ｈｎｅｌｔａｏｙｅｌｚｒｗｔＰＦＢｅｌｎｈＰｉｔｃ．ｈｔｔｕｅｍｐｅｎａｉｓｔｒｒｗｒｆｒｅｉｏｈｏｆｏｗｎｏｈｎｅｌｔａｏｅｎｚｒａｏｔｅｉｔｌｃｕｘｇｎａａｙｅｄｔｅｃｍｍｕｉｔｎｉｔｒｃ，ｄｐｖｄｓｓｍｅｃｒｕｔａｄｓｆａｅｆｗｃａｔ、ｘｒｎｒｖｄｅｌｙｌｎｈｎｃｉｎｅａｅａｒｉｅａｏｆｎｏｏｉｉｔｒｏｈｒＥｐｉｔｐｅｃｓｎｏｗｌｓｅｍｅｏ

PROFIBUS-DP开发及应用

16
3.5 智能从站的硬件总体设计方案 .....................................
18
3.6 智能从站关键部分电路设计 .......................................
19
3.6.1 微控制器与 VPC3+的接口电路 ................................
30
4.4 GSD 文件编写及分析 .............................................
34
4.5 总体调试 .......................................................
37
5. Profibus-DP 智能从站应用 ..............................................
关键词：现场总线， PROFIBUS-DP， VPC3+， C8051F020，智能从站
-I-
济南大学毕业设计
Abstract
This design addresses the application of fieldbus in China and the development status of China in the most mature application of PROFIBUS-DP fieldbus basic theory is proposed based on the PROFIBUS-DP slave intelligent hardware and software design and implementation methods, using the PROFIBUS-DP protocol VPC3 + made by VIPA and C8051 MCU chip developed with PROFIBUS-DP communication intelligence from the station modules, complete the design from hardware to software. From the Siemens S7-400 PLC or CP5611 smart card as the main bus station, linked to the development of intelligence from the station module PROFIBUS-DP field bus system, connect to other industrial equipment, so that it can be configured to Profibus-DP fieldbus, achieve agreement with the non-Profibus-DP devices (such as Omron PLC, Delta converter) data exchange, debugging of the developed by actual intelligence from the station confirmed by experiments. Finally, research on the topic are summarized, and PROFIBUS-DP intelligent development and system integration from the point put forward for further research and methods.

RS232-PROFIBUS-DP从站接口设计与实现共3篇

RS232-PROFIBUS-DP从站接口设计与实现共3篇RS232/PROFIBUS-DP从站接口设计与实现1RS232/PROFIBUS-DP从站接口设计与实现在现代自动化控制系统中，由于不同设备厂家和不同设备之间通信协议的差异，设备之间的数据通信成为了一个非常重要的问题。

因此，为了实现设备之间的数据交互和互通，需要设计并实现一个通信接口。

本文将介绍如何设计并实现一个RS232/PROFIBUS-DP从站接口。

1. RS232接口的设计与实现RS232是一种广泛应用于计算机和外围设备之间的串行通信接口标准，其最大的特点是传输速率较慢，但具有数据可靠性高、电路简单等特点。

在自动化控制系统中，一些传感器、显示器等设备通常采用RS232接口进行通信。

1.1 接口硬件设计RS232接口的硬件设计主要包括了RS232转TTL电路、TTL电路和单片机之间的串口连接等几个方面。

其中，RS232转TTL电路的作用是将RS232串行信号转换成单片机能够处理的TTL电平信号，而TTL电路则用于将单片机输出的TTL电平信号转换成RS232信号并输出。

1.2 接口软件设计RS232接口的软件设计主要包括串口初始化、串口发送和接收等功能。

串口初始化的主要目的是设置串口工作方式、波特率、数据位数、停止位等各项参数，以保证发送和接收数据的成功。

而串口发送和接收则是该接口的核心功能，通过串口发送和接收，实现单片机与外部设备之间的数据交互。

2. PROFIBUS-DP从站接口的设计与实现PROFIBUS-DP是用于工业自动化领域中的一种开放式工业通信协议，其主要作用是实现不同设备厂家和不同设备之间的数据通信。

PROFIBUS-DP从站接口是一种已经标准化的接口方案，是连接PROFIBUS-DP网络的必要条件。

2.1 接口硬件设计PROFIBUS-DP从站接口的硬件设计主要包括了光电隔离电路、RS485电路和单片机之间的串口连接等几个方面。

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图 3 ANYBUS - IC模块组成图
这里我们采用了 ANYBUS - IC 的 AB6000 模块 , 它能够实现 PROF I BUS - DP 协议的通讯 , 具有以下几个特点 : ( 1 ) 完全 PROF I BUS - DP 从站 , 功能遵循 IEC61158; ( 2 ) SC I接口可接收 32 字节输入和 32 字节输出 ; ( 3 ) SSC 接口可接收 16 字节输入和 16 字节输出 ; ( 4 ) 波特率自动检测 ( 9600bit/ s～12M bit/ s) ; ( 5 ) RS - 485 光电隔离 PROF I BUS接口 , 带板上 DC /DC 转换器 ; ( 6 ) 最大 273 字节用户参数数据 ; ( 7 ) 最大 200 字节扩展诊断数据 ; ( 8 ) 支持 FLASH 现场升级。
GSD _Revision = 2 ; Device identification Vendor_Nam e Model_Name Revision Ident_Number Protocol_ Ident Station_Type FM S_supp Hardware_Release Softw are_Release ; Supported baudrates = "A riTim e" = "A ri Profibus DP" = "Version 110" = 0xaffe = 0 ; DP p rotocol =0 =0 ; Slave device ; FM S not supported
WI NDOW S系统的超级终端工具进入模块参数设置界
要做的就是编写电子设备数据库文件 ( GSD ) 。为了保证 PROF I BUS主站能够安全方便地识别种类众多的 PROF I BUS从站 , 能够与各种从站 (从简单 I/O 从站到复杂的智能从站 ) 进行数据交换 , 就需要得到所连接设备从站的技术特性数据 , 这就是 GSD 文件。主站用组态软件根据 GSD 文件的可以简单地将不同厂商的设备集成在同一 PROF I BUS通讯网络中。 GSD 文件内容格式如下 : #Profibus_DP
面 , 进行参数配置。具体操作过程如下 : ①模块的 M IF接口通过 RS232 电缆连接到 PC 机的串行口 , 打开 “ 超级终端 ” , 进行 “ 超级终端 ” 参数设置后 , 进入 “ 超级终端 ”界面。接通仪表电源 , 在 “超级终端 ”中出现 AN YBU S - IC 菜单界面 , 它提供模块信息、参数、监控、软件升级四个子菜单。 ②进入参数菜单界面 , 共显示出 118 个参数。根据检测仪表要发送和接收数据的大小 , 重点修改 SC I
Abstract: A development method of PROF I BUS - DP interface for measuring instrument based on embedded communication mod2 ule is introduced, including PROF I BUS bas, design of hardware and softw are, and parameter configuration. Advantage of the de2 sign scheme is high compatibility and reliability, short development tim e, and to confor m to PROF I BUS - DP p rotocol absolutely . It is particularly used in derelopment of fieldbus interface for existing instruments . Key words: fieldbus; PROF I BUS - DP; communication
图 2 硬件结构组成图
ANYBUS - IC 是一个用于工业网络的完全单芯片
工业计量 2009 年第 19 卷第 1 期
图 4 通讯软件结构图・ 15 ・
信息化技术与控制
311 外部通讯 ANYBUS - IC 模块提供了 PROF I BUS - DP 网络通
I N FO RMAT I O N TECHN I Q U E & CON TROL
信息化技术与控制
I N FO RMAT I O N TECHN I Q U E & CON TROL
检测仪表 PRO F IBUS - D P接口的开发
赵宏 , 邱忠义 , 李和
(北京金自天正智能控制股份有限公司 , 北京 100070)
[摘要 ] 文章介绍了一种基于嵌入式通讯模块开发检测仪表的 PROF I BUS - DP 接口的方法 , 其中包括 PROF I BUS总
( 2 ) 配置模块参数及监视
讯所必须的软件和良好的用户界面。我们只要编写 GSD 文件和配置好模块参数就可以实现与主站 PRO 2
FI BUS - DP的通讯。 ( 1 ) 编写 GSD 文件 PROF I BUS - DP智能从站完成硬件设计后 , 首先
根据检测仪表传输数据和通讯的具体情况 , 需要通过 PC 机修改 ANYBUS - IC 模块的参数 , 才能实现主站与模块的通讯 , 并且监控模块通讯状态。通过
波特率为 916KB PS ～12MBPS。 ( 2 ) 各主站间令牌传递 , 主站与从站为主 - 从传送 , 并支持单个主站或多个主站系统 , 总线上最多站点 (主 - 从设备 ) 个数为 126。 ( 3 ) 通信为点对点 (用户数据传输 ) 或广播 (控制指令 ) 方式 ; 循环主 - 从站用户数据传输和非循环主 - 主站数据传输。 ( 4 ) 运行模式有运行、清除 , 停止。 ( 5 ) 主站 - 从站间执行循环用户数据传输 , 各从站可动态激活 , 并检查组态 ; 经过扩展的 DP 诊断功能对故障进行快速定位 , 诊断信息在总线上传输并由主站采集。诊断信息分 3 级 : 本站诊断操作、模块诊断操作、通道诊断操作。 ( 6 ) 所有信息的传输按照M ER ) , 对从站的输入 /输出数据进行存取保护 ; 主站上有可变定时器用于监视用户数据传输。
机实现 PROF I BUS - DP通讯 ; 无微处理器的设备通过 ANYBUS - I C 模块的 SSC 接口与上位机实现数字 I/O 信号通讯 ; PC 机通过 ANYBUS - IC 模块的 M IF 接口进行模块参数配置和数据传输监控。
3 通讯软件设计
检测仪表的软件设计是在仪表原有软件功能的基础上 , 增加了与主站进行 PROF I BUS - DP 通讯的功能。该通讯功能分为外部通讯 ( ANYBUS - IC 模块与主站通讯 ) 和内部通讯 (ANYBUS - IC 模块与仪表微处理器通讯 ) , 通讯软件结构设计如图 4 所示。
HM I等 ) 之间的通信总线 , 具有高速、实时、可靠、
传输数据量相对较小等特点。这里我们主要指开发检测仪表的 PROF I BUS - DP 接口 , 使仪表与主站 (如 PLC ) 通过 DP网络进行数据传输。在 PROF I BUS - DP 网络中 (如图 1 所示 ) , 中央处理器 (如 PLC、 PC ) 通过高速串行数据线同分散的现场设备 (如 I/O 设备 , 驱动器、阀门等 ) 进行通讯。一般情况下 , PROF I BUS - DP 构成一个主 - 从系统 , 主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。除周期性用户数据传输外 , PROF I2 BUS - DP还提供智能化现场设备所需的非周期性通信 , 以用于组态、诊断和报警等处理。 PROF I BUS [1] DP 具有以下特点 :
块 , 它通过一个 9 针 SUB - D 型 PROF I BUS电缆插头与 PROF I BUS - DP网络连接 , ANYBUS - IC 模块地址由一个拨码开关来设定 (即现场设备从站地址 ) 。辅助指示灯可以显示模块供电及通讯状态。通过 ANY2
BUS - I C 模块的 SC I接口 , 检测仪表微处理器与上位
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( 1 ) 用 RS485 双绞线、双线电缆或光纤传输 ,
信息化技术与控制
控制器。它基于混合技术并且包含实现一个网络接口所必须的所有模拟和数字元件 , 其中包括一个强大的 16 /32 位微控制器 , 具有 Flash 和 RAM、网络协议芯片 , 并包括所有必要的模拟组件 (如光电隔离、DC / DC 转换器和总线驱动器 ) , ANYBUS - IC 模块组成如图 3 所示。
线、硬件设计、软件设计和参数配置。该设计方案具有完全遵循 PROF I BUS - DP 协议、兼容性强、运行可靠、开发周期短等优点 , 特别适用于已有仪表现场总线接口的开发。
[关键词 ] 现场总线 ; PROF I BUS - DP; 通讯 [中图分类号 ] TP3 [文献标识码 ] B [文章编号 ] 1002 - 1183 ( 2009) 01 - 0014 - 04
[收稿日期 ] 2008 - 10 - 09 [作者简介 ] 赵宏 ( 1975 - ) , 女 , 四川泸州人 , 工程师 , 毕业于北京化工大学 , 硕士 , 从事冶金自动化仪表的开发与研制
图 1 PROF I BUS - DP网络结构图
工作。・ 14 ・
I ndustr i a l M ea surem en t 2009 Vol119 No 11