基于ZigBee協(xié)議的PROFIBUS-DP無線從節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、近年來，隨著自動(dòng)化與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，工業(yè)過程現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)也在不斷地優(yōu)化與完善，并在工控網(wǎng)絡(luò)里被大范圍應(yīng)用。在現(xiàn)場(chǎng)總線當(dāng)中， PROFIBUS-DP擁有傳輸速率快、安全可靠、抗干擾能力強(qiáng)、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)領(lǐng)域中占據(jù)了相當(dāng)大的市場(chǎng)份額。然而在復(fù)雜的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中，存在著許多難以布線的場(chǎng)合，這使得PROFIBUS-DP總線的使用范圍受到很大限制，故而利用一種新的技術(shù)將PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)中的有線數(shù)據(jù)傳輸和某種無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起

2、來就變得十分重要。ZigBee是一種新興的無線網(wǎng)絡(luò)，但其憑借高可靠性、低成本低功耗、高安全性等優(yōu)勢(shì)，在諸多無線技術(shù)中脫穎而出，成為工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中有線數(shù)據(jù)和無線數(shù)據(jù)互相轉(zhuǎn)換的首要選擇。
　　本文針對(duì)PROFIBUS-DP/ZigBee無線從節(jié)點(diǎn)在實(shí)際中的應(yīng)用以及可能出現(xiàn)的問題，深入分析PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線和ZigBee無線通信協(xié)議，給出了單片機(jī)+協(xié)議芯片+無線模塊的雙芯片解決方案，利用單片機(jī)和協(xié)議芯片實(shí)現(xiàn)PROFIBUS-

3、DP總線功能，使用專用無線芯片和天線搭建無線通信網(wǎng)絡(luò)，并在此基礎(chǔ)上完成了各功能模塊的硬件電路設(shè)計(jì)和軟件程序的編寫工作。最后，參照工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用環(huán)境和條件，利用西門子S7-300 PLC、PC機(jī)、示波器和ProfiCore監(jiān)測(cè)儀等實(shí)驗(yàn)器材，配合相應(yīng)的測(cè)試軟件，搭建融合了PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)和ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)PROFIBUS-DP/ZigBee無線從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了組播和廣播兩種通信模式的基本通信實(shí)驗(yàn)，以及基于節(jié)點(diǎn)