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基于vpc3的profibus-dp模塊設計的可研報告稿畢業論文(編輯修改稿)

2026-07-16 12:41 本頁面

　

【文章內容簡介】目前使用 PROFIBUSDP 模塊可以實現或者已經實現產品主要有：1）與電力驅動有關的產品 MCC PCC 交直流驅動等 2）傳感器類壓力溫度流量儀表質量測量稱重水份濕度測量。3）專用控制設備及分布式控制系統車輛印刷機械食品生產。4）現場總線 I/O 與專用系統配套如樓宇控制印染設備食品加工，具有特殊品質防爆高防護等級可接受RTD mV 高壓大電流信號。國內外的發展狀況現場總線被譽為自動化領域的計算機局域網，是自動化領域的研究熱點。PROFIBUSDP 是應用在現場自動化儀表和設備領域的一種主要的現場總線并且已經成為國際電工委員會制定的國際標準之一（IEC61158 TYPE3）和中國國家標準（GB/T 205402022）。國內提供 PROFIBUS DP 總線產品 OEM 開發的廠家主要為北京鼎實創新科技有限公司，它是 PROFIBUS 在國內的技術資格中心，負責國內 PROFIBUS 產品的測試認證工作、提供 DPRS23DPRS485 等產品，其他的國內生產者有各大高校和國家的研究機構，如：浙江大學、中科院、解放軍工程電子學院等，但是國內沒有一項PROFIUBS 的產品經過認證。國外的生產 PROFIBUS 的企業相對較多一些，如法國的 FIP，英國的 ERA，德國西門子公司 Siemens 的 PROFIBUS，挪威的FINT，Echelon 公司的 LONWorks，PhenixContact 公司的 InterBus，丹麥 ProcessData 公司的 P，美國的 DeviceNet 與 ControlNet 等等。但是以西門子公司提供的 PROFIBUS 產品為主。　　這些現場總線大都用于過程自動化、醫藥領域、加工制造、交通運輸、國防、航天、農業和樓宇等領域，大概不到十種的總線占有８０％左右的市場。第三章基于 VPC3 的 PROFIBUSDP 模塊設計思路研究目標設計一個基于 VPC3 的模擬量/PROFIUBSDP 通信卡——實現單片機控制的電動執行器和 PROFIBUSDP 網絡之間的接口功能；使電動執行器能夠具有實現遠程控制的網絡功能。研究內容使用荷蘭生產的一種 PROFIBUS 通信專用芯片 VPC3 來設計一個模擬量/PROFIUBS DP 通訊卡以實現將 4～20mA 的閥位反饋信號（輸入信號）進行校準和量程變換后轉換為 DP 輸入通道數據，還將來自其它 DP 設備的輸出數據經過校準和量程變換后轉換為 0～5V 的控制輸出信號（輸出信號）。PROFIBUSDP 模塊從從站獲得閥位反饋信號經總線傳到主站，通過監控 PC 機觀察是否達到設置要求，如果達不到通過智能執行器進行校準，以達到設置要求。設備地址用八位的撥碼開關（０～127）來設定. 解決關鍵問題1）弄清各部分電路的關系：其中包括單片機（瑞薩公司的M16C/62P）與 VPC3（荷蘭）之間的連接關系以及 VPC3 與 RS485 芯片之間光耦的連接關系。因為 VPC3 數據總線是八位的，而本設計要外接的 RAM 使十六位的， RAM 的 UB 跟 LB 兩位分別決定了對 RAM高低數據位的訪問。對于瑞薩單片機 M16 來說，當選擇為 16 位的數據總線時 A0 便可決定對奇數地址跟偶數地址的數據的讀寫，這就使得在進行地址總線的連接的時候不能直接將單片機的 A0 與 VPC3 的A0 相接，而是應該將單片機的 A1 與 VPC3 的 A0 相接，并且依此類推的錯一位相連接。2）弄清楚各部分之間的電源和地的關系：因為本次設計需要光耦隔離，這就使得產生了三組不同的電源地。分別為 3V、GND1 供單片機、A/D 轉換器、 VPC3 使用，VCC、GND 供總線部分的光耦隔離及RS485 芯片使用，VCCGND3 供 D/A 轉換器使用。3）實現狀態機和服務訪問點：VPC3 包括如下的服務訪問點（服務）：缺省 SAP（讀寫數據交換)，SAP55（改變站地址），SAP56(讀輸入)，SAP57(讀輸出) ，SAP58(向 DP 從站發控制命令 )，SAP59(讀組態數據)，SAP60(讀從站診斷信息)，SAP61(發送參數設置數據) ，SAP62

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