从协议角度分析开发DP从设备所用协议芯片的功能

PROFIBUS是目前欧洲应用最广泛的现场总线技术，其技术特点适合我国工业自动化应用的需求。国内厂家、院校和科研院所也开发了多种PROFIBUS产品。本以SIEMENS公司的SPC3芯片为例，从DP协议的角度分析了开发DP从设备所用协议芯片的功能，使开发人员能够从协议规范的层面来理解DP设备的开发过程，合理地使用相关的协议芯片。     

基于Profibus-DP的智能从站接口设计与应用

为了解决当前一些智能设备无法与现场总线系统进行通信的问题,对Profibus-DP总线协议进行了分析,提出了一种以微控制器与Profibus协议芯片作为核心器件的从站接口设计方案。采用ATMEGA162单片机来处理用户程序,由VPC3+C芯片实现Profibus-DP协议,通过RS485驱动芯片ADM2486与RS232串口电平转换芯片MAX232,完成Profibus-DP总线协议与RS232串口协议之间的转换,实现RS232智能设备与现场总线的连接。已在产品跟踪系统中应用,使用结果表明,从站接口在保证智能设备与现场总线通信稳定可靠的情况下,提高了数据交换的传输速率。     

核电厂现场总线的应用研究

核电虽然部分实现了“数字核工业”,但是现场设备层仍未实现数字化。现场总线专用于解决现场设备层数字化,所以有必要将现场总线技术引入核电。首先,介绍了现场总线标准中的常用总线协议,通过分析核电对总线协议的需求,以及常用总线协议对核电需求的满足情况,明确了适用于核电的总线协议。然后,给出了核电厂现场总线控制系统的设计方案。该方案通过了出厂验收测试。实际应用结果表明,核电厂现场总线控制系统既节省了成本,又提高了系统的精度和核电厂的数字化水平,是核电厂现场总线应用的成功探索。该研究为核电厂现场总线的全面应用提供了宝贵经验。     

多协议现场总线控制系统创新型试验设计

为了培养学生的创新能力,结合行业的研究热点和现有试验设备条件,设计了远程实时监控的多协议现场总线控制系统(FCS)。通过配置网关搭建PROFIBUS-DP与DeviceNet、PROFIBUS-DP与GPRS等现场总线设备的硬连接,将支持不同现场总线协议的可编逻辑控制器(PLC)和总线仪表搭建现场总线控制系统,实现多协议现场总线控制设备与上层系统之间的数据交换和远程管理。试验包含两个创新点:解决在不同现场总线协议设备之间的通信问题;通过GPRS实现移动终端对现场总线控制系统无线的、实时的嵌入式远程监控。试验过程涉及控制网络的硬件集成、控制策略组态、网关的配置、PLC控制器设置,以及上位监控系统的画面组态等。通过系统性、创新性地开展试验,提升了学生综合应用知识解决工程实践问题的能力,培养了学生自主创新的实力。     

基金会现场总线用户层协议分析实现

现场总线是目前自动控制技术发展的趋势，基金会现场总线（Foundation Fieldbus）在众多现场总线中脱颖而出，成为技术上最先进的现场总路线。基于基金会现场总线标准的用户层协议的实现有助于开发面向仪器、仪表等控制设备的应用，促进我国自控技术的数字化、智能化进程。本文从协议及软件的角度分析了用户层协议，给出了基金会现场总线用户层协议的设计模型及实现方法。     

基金会现场总线用户层协议分析与实现

现场总线是目前自动控制技术发展的趋势．基金会现场总线（Foundation Fieldbu s）在众多现场总线中脱颖而出，成为技术上最先进的现场总线．基于基金会现场总线标准 的用户层协议的实现有助于开发面向仪器、仪表等控制设备的应用，促进我国自控技术的数 字化、智能化进程．本文从协议及软件的角度分析了用户层协议，给出了基金会现场总线用 户层协议的设计模型及实现方法．     

工控领域最流行的九大现场总线

0引言 现场总线（Fieldbus）是20世纪80年代末、90年代初国际上发展形成的,用于现场总线技术过程自动化、制造自动化、楼字自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数亨通信网络的基础,沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络,而且还足一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术,已经受到世界范围的关注,成为自动化技术发展的热点,并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多实力、有影响的公司都先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。现场总线设备的工作环境处于过程设备的底层,作为工厂设备级基础通讯网络,要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点：具有一定的时间确定性和较高的实时性要求,还具有网络负载稳定,多数为短帧传送、信息交换频繁等特点。由于上述特点,现场总线系统从网络结构到通讯技术．都具有不同上层高速数据通信网的特色。     

LonWorks现场总线及其智能节点设计

本文首先介绍了现场总线技术的发展情况和特点,分析了现场总线的技术特点,包括网络结构和数据操作方式等,简要分析比较了几种流行的现场总线技术的特点。接着介绍了LonWorks现场总线技术。首先讨论了LonTalk协议,包括协议的七层模型、网络寻址方法和通信服务。其次介绍了LonWorks技术的核心Neuron芯片,包括Neuron芯片的内部结构图以及外扩存储器的扩展方法。本文的重点是现场智能节点的设计。针对课题的意义和本人的专业背景。设计了一个可以应用于变电站自动化系统中的SF6高压断路器的智能节点。现场智能节点以Neuron芯片和高精度A/D转换器为核心,通过硬件电路和软件的设计实现数据的采集、通信处理和现场控制。最后简要介绍了智能节点的组网方式和系统的集成和应用方法。     

基于ARM处理器的现场总线协议转换网关的研究与开发

对Profibus-DP总线和CAN总线的协议帧结构以及数据传输方式进行了研究,提出现场总线协议转换的方法,并在此基础上进行协议转换网关的硬件和软件开发。为降低设计难度,提高系统性能,该网关采用基于ARM9内核的高性能处理器AT91RM9200作为主控芯片,并使用了专用的总线协议芯片SPC3与控制芯片SJA1000。实验结果表明,CAN总线设备可以成功接入到Profibus-DP总线中,各项性能指标都能达到设计要求,具有较高的实时性和可靠性。     

钻机参数转换模块的设计与应用

石油钻机设备运行参数反映设备运行状态,故障诊断分析需要收集现场不同总线采集的各种参数.在分析不同总线协议规范和钻机工况参数的基础上,利用协议转换芯片和STM32F103微处理,采用主从站的软件开发方法,设计了一种总线协议转换模块,实现Profibus和RS485总线间的协议转换.通过发送固定数据,经过转换接收,室内测试验证了数据的一致性,已成功在现场将钻机设备参数传输到自主研发的故障监测分析系统中,诊断分析钻机运行状态.     

以太网、CAN与LON 3种总线控制网络静态网络性能分析

在工业底层现场仪表与自动化装置中，控制网络和现场总线技术的应用已经成为发展趋势。本通过图表详细分析和对比了3种基于CSMA协议的总线控制网络(以太网、CAN和LON)静态网络性能指标。由三静态网络性能的分析，进一步归纳和总结了它们在控制领域中的不同应用范围。本分析方法对于其他控制网络同样适用，其结论对于实际工程控制网络设计具有一定的指导意义。     

基于协议芯片的现场总线兼容技术

提出了一种基于协议芯片的现场总线融合技术,对协议芯片的关键技术进行了分析,提出了设计思想;结合协议芯片在一个数字电力监控网中的应用,阐述了它的系统结构和工作流程,并对基于协议芯片的通信机制进行了实时性定量分析。     

基于控制网络的多协议通信适配器的设计

随着控制网络的发展,越来越多的具有不同串口接口的现场设备需要与不同协议的总线进行通信的问题日益凸显,该设计以W78E58B单片机为主控制器,以CAN控制器SA1000与PCA82C250作为CAN总线接口模块,以Profibus专用智能协议芯片SPC3组成Profibus-DP总线接口模块,以MAX3162作为串口RS232/RS485/RS422电平转换芯片,设计了集成CAN总线与Profibus-DP总线到RS232/RS485/RS422串口接口的多协议通信适配器,并对其硬件电路与软件进行了设计.该装置能够实现具有任何一种标准接口RS485\RS232\RS422的工业现场设备到任何一种现场总线Profibus-DP总线、CAN总线的通信任务.实际证明该装置运行稳定、可靠.     

单片机以太网节点及TCP/IP协议栈设计

引言 在工业过程控制领域,现场总线技术得到越来越广泛的应用,问题也随之产生。各种现场总线技术有其专有的传输协议,互不兼容,无法实现相互之间的连接与通信。工业以太网的出现和不断兴起,不但很好地解决了这些问题,而且也为现场总线技术的发展开辟了一个更为广阔的空间。本文用单片机C8051F023和以太网控制芯片RTL8019AS,设计了以太网节点并且在此基础上实现精简的TCP／IP协议,实现了较完备的通信功能。     

WorldFIP现场总线

WorldFIP是一种用于自动化系统的现场总线,提供现场设备和控制器以及控制器之间的数字化连接。WorldFIP适合各种应用结构:集中、分散和主—从,使分布智能、控制和数据成为可能;其开放性使不同制造厂家的设备能够互操作。WorldFIP协议是一部完整的规范,是现场总线欧洲标准EN50170第三部分和国际标准IEC61158的第七部分。WorldFIP各种硬、软件产品从通信芯片到开发工具有400多种。使用这些产品,现场设备如变送器、执行器、I/O或者处理单元(PC、PLC等)可以方便地挂到WorldFIP现场总线上。目前能提供的通信部件有:通信协处理器、线…     

OPC技术在基于PROFIBUS控制系统中的应用研究

OPC技术是实现控制系统现场设备级与过程管理级进行信息交互的关键技术,是实现不同现场总线协议之间互操作的重要手段.介绍了OPC技术的产生及主要特点,提出了一种基于OPC的PROFIBUS现场总线釜式反应器温度控制系统,介绍了OPC客户程序的开发方法,并讨论了OPC技术应用于工业控制领域所产生的效益以及其发展前景.     

现场总线技术及其在啤酒生产中的应用

论述现场总线的发展过程、技术特点和现状,以及在啤酒生产中的具体应用.现场总线技术不但简化了啤酒设备自控系统结构和布线,提高了系统的可靠性;而且节约了成本.因此,现在现场总线技术,尤其Profibus总线,在我国啤酒生产设备中已得到广泛的应用.     

基于Profibus-DP现场总线的计量泵群控系统

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。     

板坯跟踪系统中的OPC接口研究及应用

OPC技术是实现控制系统现场设备级与过程管理级进行信息交互的关键技术,是实现不同的现场总线协议之间互操作的重要手段.通过在板坯跟踪系统中应用了OPC技术,介绍了OPC数据访问规则,以及OPC接口的相关概念、接口标准,实现了通过OPC接口连接不同的现场总线,完成了现场设备级与过程管理级网络的信息交换.给出了OPC服务器、客户端的相关设置,客户端开发的基本步骤,并讨论了OPC技术应用于工业现场领域所产生的效益以及其发展前景.     

工业控制网络协议与IPv6协议的一种转换方法

在企业自动化系统中,上层企业管理和生产监控大多采用以太网,下层车间现场大多采用现场总线,上下层各自采用不同的网络体系结构和协议.为了远程监控生产现场,实现异构网络的数据通信,需要构建合适的协议转换网关.通过对工业控制网络协议与IPv6协议的研究,提出了异构网络协议转换网关模型,并给出了一种基于中间件技术的工业控制网络与以太网的协议转换网关系统的设计方案,满足了底层工业控制网络与上层管理网络互联的应用要求.