| 【中文题名】 | PROFIBUS现场总线控制系统的研究及智能从站接口模块的开发 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-8-29 |
| 【中关键词】 | 现场总线,PROFIBUS-DP,智能从站,接口模块,SPC3,通信协议 |
| 【英关键词】 | Fieldbus,PROFIBUS-DP,Intelligent Slave,interface module,SPC3,Communication Protocol, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统>计算机控制、计算机控制系统 |
| 【论文摘要】 |
现场总线综合了计算机技术、通信技术、自动控制技术、网络技术和智能仪表技术等多种技术手段，构成了一种全分散、全数字、智能、双向、互连、多变量、多接点的通信与控制系统，成为自动控制发展的趋势。
目前，现场总线在工控领域得到越来越广泛的应用，PROFIBUS现场总线更是在我国得到了长足的发展，越来越多的厂商采用PROFIBUS作为工厂的底层工业控制系统。为使我们能够完全掌握PROFIBUS技术，在控制领域能够以多种控制方式灵活的进行运用，PROFIBUS现场总线技术的研究和应用有着一定的现实意义。
本文详细阐述了PROFIBUS现场总线的产生与发展、协议结构及传输方式。针对我国目前的应用和发展现状，着重对PROFIBUS-DP现场总线的功能特点进行分析，对多种控制系统的构建进行了研究和实现。在智能从站接口模块开发方面，采用PROFIBUS-DP协议芯片SPC3与单片机开发出PROFIBUS-DP智能从站接口模块，并对所开发的智能从站接口模块进行了实验验证。
最后，本文对课题的研究工作进行总结，在PROFIBUS-DP智能从站接口模块开发及系统集成方面提出进一步研究的方向，对现场总线... |
| 【论文题纲】 |
|
摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-7 |
|
第一章 绪论 |
7-11 |
|
1.1 现场总线概述 |
7-9 |
|
1.2 课题的提出及研究的目的与意义 |
9-10 |
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1.2.1 研究背景和选题依据 |
9 |
|
1.2.2 国内外研究现状及前景 |
9-10 |
|
1.3 课题研究主要内容及重点 |
10 |
|
1.4 本章小结 |
10-11 |
|
第二章 PROFIBUS现场总线 |
11-22 |
|
2.1 PROFIBUS概述 |
11 |
|
2.2 PROFIBUS的组成 |
11-12 |
|
2.3 PROFIBUS的协议结构 |
12-14 |
|
2.4 PROFIBUS的通信模型 |
14-18 |
|
2.4.1 物理层 |
14-16 |
|
2.4.2 现场总线数据链路层(FDL) |
16-17 |
|
2.4.3 应用层 |
17-18 |
|
2.5 PROFIBUS总线存取协议 |
18-20 |
|
2.5.1 令牌传递方式 |
19 |
|
2.5.2 主-从方式 |
19-20 |
|
2.6 PROFIBUS总线与当前有影响的几种现场总线的比较 |
20-21 |
|
2.6.1 PROFIBUS总线与CAN总线的比较 |
20 |
|
2.6.2 PROFIBUS总线与基金会现场总线的比较 |
20-21 |
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2.6.3 PROFIBUS总线与LonWorks总线的比较 |
21 |
|
2.7 本章小结 |
21-22 |
|
第三章 PROFIBUS-DP现场总线控制系统的研究 |
22-45 |
|
3.1 PROFIBUS-DP系统功能 |
22-23 |
|
3.2 PROFIBUS-DP系统配置 |
23-25 |
|
3.3 PROFIBUS-DP设备类型 |
25-26 |
|
3.3.1 1类DP主站(DPM1) |
25 |
|
3.3.2 DP从站 |
25-26 |
|
3.3.3 2类DP主站(DPM2) |
26 |
|
3.3.4 DP组合设备 |
26 |
|
3.4 各类DP设备之间的数据通信 |
26-30 |
|
3.4.1 DP通信关系和DP数据交换 |
26 |
|
3.4.2 初始化阶段,重启动和用户数据通信 |
26-30 |
|
3.5 PROFIBUS-DP控制系统的构建方案 |
30-31 |
|
3.6 PROFIBUS-DP控制系统的实验研究与分析 |
31-44 |
|
3.6.1 现场设备的接口形式 |
32 |
|
3.6.2 DP控制系统硬件、软件描述 |
32-37 |
|
3.6.3 多种DP控制系统的实验研究与分析 |
37-44 |
|
3.7 本章小结 |
44-45 |
|
第四章 PROFIBUS-DP智能从站接口模块的开发 |
45-73 |
|
4.1 PROFIBUS-DP从站开发概述 |
45-46 |
|
4.1.1 PROFIBUS-DP从站开发方案 |
45-46 |
|
4.1.2 采用SPC3协议芯片开发PROFIBUS-DP从站的步骤 |
46 |
|
4.2 完善Development kit4开发包 |
46-50 |
|
4.2.1 Development kit4开发包介绍 |
46-47 |
|
4.2.2 完善Development kit4开发包 |
47-50 |
|
4.3 通信协议芯片SPC3 |
50-54 |
|
4.3.1 SPC3的组成和结构 |
50-52 |
|
4.3.2 用SPC3实现数据通信 |
52-54 |
|
4.4 智能从站接口模块硬件设计 |
54-58 |
|
4.4.1 硬件设计整体结构 |
54-55 |
|
4.4.2 存储空间分配 |
55-56 |
|
4.4.3 各部分接口设计 |
56-58 |
|
4.5 智能从站接口模块软件开发 |
58-66 |
|
4.5.1 智能从站接口模块软件开发总体思路 |
58-59 |
|
4.5.2 DP从站状态机 |
59-60 |
|
4.5.3 软件模块介绍 |
60-66 |
|
4.6 GSD文件 |
66-70 |
|
4.7 可靠性设计 |
70-72 |
|
4.8 本章小结 |
72-73 |
|
第五章 PROFIBUS-DP智能从站接口模块的测试 |
73-76 |
|
5.1 测试平台与步骤 |
73-75 |
|
5.2 本章小结 |
75-76 |
|
第六章 课题总结与展望 |
76-78 |
|
6.1 课题总结 |
76-77 |
|
6.2 课题创新点 |
77 |
|
6.3 下一步工作的展望 |
77-78 |
|
致谢 |
78-79 |
|
参考文献 |
79-81 |
|
学位学习期间发表的论文 |
81-82 |
|
| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385260 |
