基于嵌入式总线桥的PROFIBUS—DP从站称重仪表C9G设计

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基于赫优讯嵌入式模块的PROFIBUS-DP主站系统的设计

基于赫优讯嵌入式模块的PROFIBUS-DP主站系统的设计

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

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。

总线技术和嵌入式控制器在称重系统中的应用

总线技术和嵌入式控制器在称重系统中的应用


要 :简要介 绍 了 R 一8 总 线 、7 8 嵌 入式 控制 器 、 G 5—4 S4 5 1 18 - WA O7082可编 程现 场总线 控制 器 ( F 的功 能与 特点 。详 细 分析 了称 P C)
重ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 制器 通信 协议 、 系统软 硬件 设计 以及 通信 功能 的实 现 。利 用 R 一8 S4 5和 1 18 实 现 了 WA O 7 08 2对 多 台称 重控 制 器 的 串行 -8. 7 G 5 — 4 通信 , 到 了对 分散设 备 的集 巾控 制 和计量 数 据 的采集 及 自动 卜 功能 。实 际应 用 表 明 , 达 报 该控 制 系统 结 构 有 着很 好 的 容错 性 与稳 定 性, 易于管 理和 扩充 。 关键 词 :R 一8 S4 5总线 中图分类 号 :T 3 3 P 9 1 1 8 入式 控制 器 町编 程现 场 总线控制 器 ( F ) 智 能仪 表 串行通 信 - 8嵌 7 PC 文 献标 忑码 :A
维普资讯
总线技术和嵌入式控制器在称 重系统 中的应用 周耿烈 , 等
总线技术和嵌入式控制器在 称重系统 中的应用
Ap l a i f Bu e h olg n pi t c on o s T c n o y a d Emb d e e d d Con r l r i ei ig S s e to l n W ghn y t m e
Ab t a t:Th u ein n h h rce siso sr c e fn t s a d te c aa tr t fRS一8 u 。1718 e e e o tolr n d W AGO 5 8 2 po r o i c 4 5 b s - 8 mb dd d c nr l 。a e 7 0—4 rgmmn be f lb sc nr l r a l ed u o t l i oe

Profibus-DP数据显示从站设计

Profibus-DP数据显示从站设计

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

基于CPLD的Profibus-DP报文接收器设计

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Profibus_DP现场总线的计量泵群控系统_钱懿

基于Profibus_DP现场总线的计量泵群控系统_钱懿
·82·
《测控技术》2012 年第 31 卷第 4 期
基于 Profibus-DP 现场总线的计量泵群控系统
钱 懿,邬春学
( 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093)
摘要: Profibus-DP 现场总线是分布式系统减少 I / O 连接和布线数量的理想解决方案,针对现场总线的应 用和发展现状,采用协议芯片 SPC3 与 MC9S12C 微控制器,设计了基于 Profibus-DP 的计量泵群控系统。 主要介绍了 Profibus-DP 硬件接口电路硬件设计以及软件实现 SPC3 与微处理器 MC9S12C 的通信及其 数据交换。最终利用 Profibus-DP 总线实现了计量泵分布式控制的目的,为工业现场设备级组网提供了 合理的依据,并促进了 Profibus-DP 现场总线的推广应用。 关键词: Profibus-DP; SPC3; 群控系统 中图分类号: TP393 文献标识码: A 文章编号: 1000 - 8829( 2012) 04 - 0082 - 04
收稿日期: 2011 - 04 - 20 作者简介: 钱懿( 1984—) ,男,硕士研究生,主要研究方向为现 场总线与分布式网络; 邬春学( 1964—) ,男,博士,教授,主要研 究方向为分布式网络控制系统( DNCS) 、无线自动巡检、嵌入式 计算机系统。
电机运行时的电压、电流、故障参数,及时地进行主备电 机切换,排除计量泵的故障,保证药剂配比的稳定性。
Metering Pump Group Control System Based on Profibus-DP
QIAN Yi,WU Chun-xue
( Institute of Optical-Electrical and Computer Engineering,University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093,China)

基于FPGA的PROFIBUS-DP从站实现

基于FPGA的PROFIBUS-DP从站实现

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

基于嵌入式总线桥的PROFIBUS-DP从站称重仪表C9G设计

基于嵌入式总线桥的PROFIBUS-DP从站称重仪表C9G设

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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1 : 模 块 等 待 主站 连 通 ;

5 6

P B — R T S , 接 D型插头④


澄 … 捌
I / O B , p mf i l , l I S 数据线 , 接 D型插头③
A , p mf i b u s 数据线 , 接 D 捅头⑧
{ l l }
4 — 2 0 m A / 0 — 5 V / 0 — 1 0 V模拟量输 出 ,全 隔离 R S 4 8 5 /
R S 2 3 2 双串 口高速输 出以及外接大屏幕电流环输出
口向 O E M总线 桥接 口板读 / 写输入 / 输 出数据 , 接 口板 自 动将其转换成 P r o i f b u s — D P 协议与 P b u s
爪E s ( 一 S E A复 位 , 低有效 ) R x d . 几、 I 接N U C 2 0 0的 R x d
2 3
( ) I
G N D, ( V C C 的地 ) R E Q — I T初 始 化等 待 / 完 0 : 接 门板 初 始 化 完 毕 ( R E A D Y灯 亮 ) 1 : 接 口板 等 待 初 始 化
可选 配 P r o i f b u s — D P通信 接 口。
现 场 总 线 在 工业 控 制 中越 来 越 重 要 ,作 为 当 今 主要现场总线 之一 的 P r o i f b u s已 经 成 为 国 际 标 准 ,并在 全 世 界得 到 了广 泛 的应 用 。 由于 P r o i f b u s 是 一 个 开 放 的标 准 体 系 ,对 于 称 重 仪 表 , 只要 提
位 ,通讯 波 特率 固定 设 为 9 6 0 0 ,C 9 G 主板 的通 信 基本 过 程是 : ( 1 )初 始化 :如 图 3所示 ,C 9 G主板按 固定 波
口 0在用 于 P r o i f b u s — D P通 信 时 不 可 再 用 与 R ¥ 2 3 2
S P C 3 集 成 电路 ,S P C 3是一种 用 于从 站 的智能通 信 芯 片 ,支持 P r o i f b u s — D P协 议 , 岜可 独立 完 成 令部
C 9 G P r o i f b u s — D P称 重 仪 表 采 用 新 塘 3 2位 C 【 ) l ・ t e x — M 0芯 片 N U C 2 0 0 I D 2 A N作 为 C P U控 制 器 , 其 内建 6 4 K B字 节 的 F l a s h存储 器 , 以及 8 K宁 节 S R A M.4 K字节用 于仔储 I S P引 导 代 码 的 R O M,
带有 I 姬 j 路 U A R T口 ,如 1所示 。C 9 G 主 板 通 过
P r o i f b u s — D P通 信功能 ,将 称重仪 表 的串 口数据 自动
转 换成 P r o i f b u s — D P协 议 与 P r o i f b u s 主站进 行通信 。 C 9 G主板 J l — l 6针 接捅 件部 分管 脚定 义说 明 见
下表 1 所示 :
J 1 — 1 6针插 座 与接 l 1板 卡 H 连 ,为 接 几板 提 供 两路 独
表 1 C 9 G 主板 J 1 — 1 6 针 接 插 件 部 分管 脚 定 义 说 明
管 脚 I / 0 说 明 管 脚 I / O 说 明
2 3
0 I
s e n d i n g a n d r e c e i v i n g d a t a w i h t t h e P of r i b u s b u s b i r d g e . T h e i n s t r u me n t a d o p t s t h e e mb e d d e d i n t e r f a c e b o a r d t o p ov r i d e t h e P r o i f b u s - DP / V0
称重 仪 表通 常作 为从 站 采用 P r o i f b u s — D P通 信 ,C 9 G D P通信部分的核 心是采用了北京鼎实嵌 入式 P r o i f b u s 总线桥 。总线桥是北京鼎实专 门针对 自动化行业应用现场总线技术瓶 颈问题 ,即传统 仪表和现场设备不具备现场总线通信 能力 ,无法 接人现场总线系统而设计开发的现场总线通信接
塘 C o r t e x - MO芯 片 NUC2 0 0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 C 9 G,以便接入 D P网络 ,与主站 实现信 息交互 ;仪表采用 N UC 2 0 0 作为C P U 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
c o n t r o l l e r hr t o u h g t h e F O p o r t t o c o n t r o l he t s i na g l o f i n i t i l a i z a t i o n 、 r e a d i n g a n d w r i t i n g o f he t b u s b i r d g e m o d u l e , a n d t h r o u h g t h e s e i r a l p o r t t o


R T s接收允许 :
4 I T x d , _ 丌L接 用 户 模 扳 C P [ I 的T x d


0 : 接广 J 板等待 ( 允许 ) 接收 ; 1 : 接 口板 拒 绝 接 收 ;
} f 尊一
P B F , 外接 P R O F I B [ I S通信指示灯 ; 5 6 I I / 0 0 : 模块 主站连通 , 进入数据交换状态 ;

R S 2 1 2 G  ̄
【 刳 1 硬 件 原理 框 图
【 矧2 C 9 G 手板 原
如 图 2所示 ,C 9 G主板 带有 两路 串 口,串 r ] 0
2 软 件设计
是 P r o i f bபைடு நூலகம்u s — D P和 R S 2 3 2通 信 复 用 串 口 ,利 用二 极 管 的 单向导通 性 保 证 C P U数 据输 入 线 的正 常T 作 ,
d e s i g n a s l a v e we i g h i n g i n s t r u me n t C 9 G . wh i c h C n a a c c e s s DP n e t wo r k , a n d i n t e r a c t i o n wi h t ma s t e r . T h e i n s t r u me n t a d o p t s NU C2 0 0 a s C P U
Th e De s i g n o f Pr o ib f u s - DP We i g h i n g I n s t r u me n t C9 G Ba s e d O R Emb e d d e d Bu s Br i d g e
Ar t i c l e a b s t r a c t :I n o r d e r t O i mp r o v e t h e s t a b i l i t y a n d r e l i a b i l i t y o f he t i n s t r u me n t w e i g h t d a t a u n d e r t h e c o n d i t i o n o f h i g h - s p e e d
在 程 序 设 计 的时 候 要 注 意 两 者 通 信 的 排 他 性 ,串
C 9 G 主板 和 接 口板 通 过 串 f 1 连 接 ,T x d、R x d 为r r r L电平 ,半 双 工 ,每 个字 节 片 j I l b i t s 传 送 ,1
个 启 始位 、8个 数 据位 、1个偶 校 验 位 、1 个 停 止
t r a n s m i s s i o n , t h i s p a p e r p o r p o s e d t h a t C o r t e x - M0 c h i p N U C 2 0 0 o f X i n t a n g a n d B e i j i n g D i n g s h i e m b e d d e d b u s b i r d g e m o d u l e C n a b e u s e d t O
c o mmu n i c a t i o n i n t e f r a e e .
Ke y wo r d s :P r o i f b u s — DP ; Emb e d d e d b u s b id r g e ; C9 G
引 言
接 口;通信方式灵活 ,标配 M o d b u s — R t u 通信 ,也
用l S _ e n 。 。 ’ T e 。 h
基 于 嵌 式 总 线 桥 的 P R OF I B U S — D P 站称重仪表 C 9 G 设 计
上海耀华称重 系统有 限公 司 郑
【 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
为 E x d 【 i a I I C G a ] I I C T 6 G b ; 接 口 丰 富 , 带 隔 离
口系列产 品 ,它 以 O E M方式提供嵌入式 P r o i f b u s
接 口 ,方 便 用 户 在 短 时 间 内推 出具有 自主知 识 产 权的 P r o i f b u s 产 品 。称 重 仪 表 的 C P U通 过 串行 接
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