论文摘要
用于设备级控制系统与分散式I/0通信的Profibus-DP是市场占有率绝对领先的总线技术。目前,我国对于Profibus-DP的应用和研究主要以国外的成套设备为主,而自主研究开发通信接口的却比较少。如何为仪表或电气设备开发Profibus-DP通信接口,以推动我国仪表业的智能化进程就显得尤为重要。本文针对现场总线的应用和发展趋势,研究设计了一种基于Profibus-DP的智能通信模块,主要内容有:（1）介绍了现场总线技术的概况及国内外发展历程,论述了Profibus-DP智能从站的发展状况及在我国的应用前景,指出目前Profibus-DP技术在我国的应用和研究的局限性及本课题的研究意义。（2）研究了Profibus-DP现场总线基本理论,在比较Profibus-DP现场层的几种实现方案的基础上,提出了一种基于ASIC+单片机来开发Profibus-DP智能化从站通信接口的技术方案。（3）研究并设计了基于西门子公司的SPC3芯片通信接口模块中的存储器扩展电路、ASIC接口、微处理器接口以及RS485接口电路,其中针对工程应用的特点,对普通RS485的连接方式做了改进,提高了系统的稳定性和抗干扰性。分析了Profibus-DP的从站状态机和Profibus-DP的缓冲区结构,设计开发了系统软件,阐述了软件的总体设计思想,给出了系统主程序文件、中断模块、电子设备数据文件等模块的软件设计与实现方法。（4）将CP5611作为主站,结合开发的从站接口模块组成单主站单从站的Profibus-DP现场总线最小系统,对开发的从站接口模块进行了通信功能测试,给出了测试实验结果并对实验数据进行了分析。样机系统测试表明,所设计的智能通信模块实现了Profibus-DP通信协议,作为通信接口可以应用于符合Profibus现场总线协议的智能仪表或分散到现场的输入输出设备的数据传输,达到了预期的设计目标。