分布式控制系統(tǒng)PROFIBUS-DP總線主卡的設(shè)計(jì).pdf

1、現(xiàn)代工業(yè)控制系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)儀表、設(shè)備異常復(fù)雜，有鑒于此，分布式控制系統(tǒng)(DCS)是目前滿足要求的最好平臺(tái)。而在分布式控制系統(tǒng)中發(fā)展起來(lái)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)之中，經(jīng)過(guò)優(yōu)化的PROFIBUS-DP高速通訊總線協(xié)議是最流行的，專為自動(dòng)控制系統(tǒng)和設(shè)備級(jí)分散I/O之間的通信而設(shè)計(jì)。使用PROFIBUS-DP技術(shù)可以取代價(jià)格昂貴的24V和0～20mA并行信號(hào)線，用于分布控制系統(tǒng)的高速數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)PROFIBUS令牌環(huán)網(wǎng)因?yàn)榫哂袑?shí)時(shí)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)而被廣泛

2、應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)控制，使得在這些領(lǐng)域不必采用實(shí)時(shí)性很差的基于CSMA/CD的Ethernet技術(shù)。 在DCS系統(tǒng)中,PROFIBUS應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊及控制模塊與主控單元的連接、數(shù)據(jù)采集上。物理層采用EIA-RS485總線，數(shù)據(jù)鏈路層采用PROFIBUS-DP協(xié)議。基于PROFIBUS-DP協(xié)議的主站接口卡介于從站和主站之間，是連接主站和從站的橋梁。由于PROFIBUS協(xié)議比較復(fù)雜，集成了PROFIBUS-DP協(xié)議的專用通訊控制芯

3、片被國(guó)外大公司壟斷，并且價(jià)格很高，使得國(guó)產(chǎn)DCS系統(tǒng)與國(guó)外同類產(chǎn)品相比整體價(jià)格優(yōu)勢(shì)變小。因此設(shè)計(jì)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的PROFIBUS-DP主卡具有重要意義。 為了降低成本，在設(shè)計(jì)DP主卡時(shí)放棄采用專用的通訊控制器，所有的PROFIBUS協(xié)議均由軟件實(shí)現(xiàn)，也即需要解釋鏈路層的DP協(xié)議。為了保證通訊速度，快速完成大量數(shù)據(jù)的處理工作，本文采用TI公司的數(shù)字信號(hào)處理(DSP)芯片TMS320F206作為微控制器。主站和接口卡之間通過(guò)雙口R