现场总线Profibus-DP与CAN互连的转换接口设计

发布时间：2020-06-26 05:09

【摘要】： 多种现场总线标准并存、共同发展，促进了现场总线网关类产品的开发研究，并成为现场总线应用技术的一个重要方向。目前，现场总线类的网关主要有不同类型现场总线间的通讯网关、现场总线与工业以太网的通讯网关，以及其他常用的串行总线，诸如RS-232，RS-485等与现场总线的通讯接口等。论文针对目前工业领域应用较广的现场总线Profibus-DP与CAN的互联问题进行了研究，分析了其总线的特点、探讨了实现接口转换的多种方案，设计了一种基于总线协议芯片实现Profibus-DP与CAN的通讯接口电路，采用了双CPU。接口电路板由两部分组成：DP从站——DP_test_board电路板和CAN节点——DVN_test_board电路板，通过对双口RAM操作来进行数据交换。文中给出了详细的硬件设计说明和软件流程。同时，便于系统调试，设计了部分辅助模块，诸如液晶显示模块、串口通讯模块等。通过搭建的试验平台，验证了本设计的可行性，达到了Profibus-DP现场总线与CAN节点的互连和数据交换目的。该研究工作是以现场总线重点实验室为依托，同时得到了北京市教委面上项目的资助。所取得的部分研究成果，为其他现场总线转换网关的设计提供了参考解决方案，同时对于现场总线技术的推广应用有着积极的作用。
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP334.7;TP273.5
【图文】：

框图,从站,硬件结构,框图

2.4PROFIBUS一P从站硬件设计设计的DPesTESTesB以RDDP从站具备DP总线网络通讯、地址设置等基本功能。同时还具备其他一些辅助功能，如液晶显示、RS一232串口通讯电路等，方便了系统调试。其结构图如图2一5所示。图2一 5DP从站硬件结构框图各个模块的功能:(l)通讯及接口电路:由DP协议芯片SPC3、RS一485驱动器件SN75176、光电隔离器件6N137以及总线连接器DBg组成;(2)地址设置及显示电路:由按键及液晶显示模块 DM1602C组成，3个LED用来显示通讯状态;(3)数据存储电路:双口RAMIDT7006具有16K的存储容量，作为两块电路板的共同数据存储器件，同时也是数据交换的途径;(4)串口通讯电路:由琳X232电平转换器和电容组成;(5)系统供电:完成24V总线电压到两路5V电压的处理，为了电路板调试方便直接使用了SVDC，而不是24VDC。两者的主要区别在于电源转换芯片的使用上;

电路图,串口通讯,电路,电路板

吕吕吕吕代代丢丢巴巴巴巴哎哎芭芭代代代代代硬硬《《哎哎哎代代 lll000图2一9液晶显示电路2.4.3数据存储电路双口以M功T7006555)用来存储两块电路板的通讯数据、程序运行时的临时数据，有16K的容量。此RAM有两个端口，各有14条地址线 (A0--A13)，8条数据线(I/(》一工/07)，6条信号/控制线(中断INT、忙BUSY、片选CE、段控制SEM、读/写R/W、输出使能OE);通过这两个端口，两个CPU可同时访问此RAM。若果两个CPU同时访问R胡内的同一单元，会产生冲突 117.18】。两块电路板分别使用8K的存储单元(实际只用了很小一部分)。使用一段存储空间存储两块电路板的通讯数据。例如 DP5O00H一51F阳，DP从站将要发送给CAN节点的数据存在此空间

【引证文献】