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

1、將基于FPGA的控制器運(yùn)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(fèi)用。在當(dāng)前的印刷控制領(lǐng)域，將套準(zhǔn)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)，通過實時通訊的方式對其工作參數(shù)進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)。
　　 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(zhǔn)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(biāo)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(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確的相位調(diào)整，達(dá)到套色的目的。這三種技術(shù)

3、(套準(zhǔn)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(zhǔn)系統(tǒng)的監(jiān)控范圍和測控能力得到進(jìn)一步的擴(kuò)展，套準(zhǔn)精度得到進(jìn)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(zhǔn)控制系統(tǒng)之中，使得印刷機(jī)套準(zhǔn)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(zhǔn)控制相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)了以單片F(xiàn)PGA 完成套準(zhǔn)