基于STM32的Modbus/Profibus协议转换模块的研究与实现
发布时间:2021-07-14 08:55
随着信息技术和微电子技术的高速发展,自动化技术已经深入到人们生活的各个领域,尤其在制造行业产生了深刻变革,并逐渐形成了各级设备能够相互组网的新型控制网络结构体系,而现场总线技术正是在这不断的技术革新中发展而来并在短时间内占据了大量的市场份额。目前,国内外现场总线数量高达60多种,它们各有优势,也有一定的用户基础。然而,不同现场总线之间数据无法直接交换给用户在使用时造成了一定的困难。因此,不同总线标准之间的协议集成逐渐成为一个研究热点,本文正是基于这样的状况,选择了国内应用广泛的Modbus总线和Profibus-DP总线,并以此开发了一款基于STM32的Modbus/Profibus协议转换模块。本课题利用性价比较高的M3内核研究了基于C语言的Modbus/Profibus协议转换过程。本文选择了德国VIPA公司集成了完整DP协议的VPC3+C芯片作为底层协议处理芯片,其优良的性能和更为简单的引脚接口更易于嵌入控制系统。在对外数据交换过程中,本文根据Modbus和Profibus总线技术传输速率的要求选择了不同的接口驱动器。针对Profibus-DP最高12Mbps的要求,RS-485...
【文章来源】:西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】:68 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
Profibus协议结构
图 2.2 Profibus 数据帧字符结构由于采用 RS-485 传输方式,传输线分为 XD-P 线和 XD-N 线,所以在传输期高电平信号代表 P 线的正电位,N 线的负电位;低电平信号表示 P 线的负电N 线的正电位。同时各报文之间的空闲状态对应高电平信号。用不归零编码方行信号传输时,其形状如图 2.3 所示。图 2.3 NRZ 数据传输时的信号形状在数据链路层中数据是以字符帧进行发送和接收,而数据帧字符是以帧格式式传输的,因此在数据传输时应严格地根据数据链路层帧格式的要求对数据符进行规范,其中帧格式如图 2.4 所示。
西安建筑科技大学硕士学位论文图 2.2 Profibus 数据帧字符结构于采用 RS-485 传输方式,传输线分为 XD-P 线和 XD-N 线,所以在传电平信号代表 P 线的正电位,N 线的负电位;低电平信号表示 P 线的的正电位。同时各报文之间的空闲状态对应高电平信号。用不归零编信号传输时,其形状如图 2.3 所示。
【参考文献】:
期刊论文
[1]PLC基于Modbus通讯的控制系统研究[J]. 闫秀芳,王志国,高晓辉. 制造业自动化. 2018(02)
[2]基于Modbus协议的多路数据采集器[J]. 秦天柱,张伟刚,瞿少成. 电子测量技术. 2017(11)
[3]基于Modbus协议和ARM的电能监控系统设计[J]. 杨焕峥,杨国华,徐玲. 实验室研究与探索. 2017(11)
[4]单片机MODBUS通讯程序开发[J]. 雷俊峰. 电子测试. 2017(17)
[5]基于STM32和Modbus的串口服务器系统[J]. 张永伟,康兴无. 电子设计工程. 2017(16)
[6]基于Profibus-DP总线的变频器通讯控制系统设计[J]. 胡潘. 煤矿机械. 2017(08)
[7]基于嵌入式的协议转换设备设计与实现[J]. 刘磊. 价值工程. 2017(04)
[8]Profibus-DP与Modbus协议通信兼容设计[J]. 王琦,程晨,孙竹梅,冯江涛. 工业仪表与自动化装置. 2016(06)
[9]PROFIBUS DP现场总线系统稳定性浅析[J]. 吴晓彤. 中国造纸. 2016(04)
[10]智能化配电系统中Modbus协议转换的实现[J]. 李涛,王双友. 自动化与仪表. 2016(01)
硕士论文
[1]Modbus RTU/ASCII转Modbus TCP网关关键技术及应用研究[D]. 曹士芹.天津理工大学 2017
[2]对基于RFID定位的漏斗车自动装卸控制系统的改进[D]. 严政新.长沙理工大学 2013
[3]工业以太网在MES系统中的应用[D]. 李刚.上海交通大学 2009
本文编号:3283824
【文章来源】:西安建筑科技大学陕西省
【文章页数】:68 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
Profibus协议结构
图 2.2 Profibus 数据帧字符结构由于采用 RS-485 传输方式,传输线分为 XD-P 线和 XD-N 线,所以在传输期高电平信号代表 P 线的正电位,N 线的负电位;低电平信号表示 P 线的负电N 线的正电位。同时各报文之间的空闲状态对应高电平信号。用不归零编码方行信号传输时,其形状如图 2.3 所示。图 2.3 NRZ 数据传输时的信号形状在数据链路层中数据是以字符帧进行发送和接收,而数据帧字符是以帧格式式传输的,因此在数据传输时应严格地根据数据链路层帧格式的要求对数据符进行规范,其中帧格式如图 2.4 所示。
西安建筑科技大学硕士学位论文图 2.2 Profibus 数据帧字符结构于采用 RS-485 传输方式,传输线分为 XD-P 线和 XD-N 线,所以在传电平信号代表 P 线的正电位,N 线的负电位;低电平信号表示 P 线的的正电位。同时各报文之间的空闲状态对应高电平信号。用不归零编信号传输时,其形状如图 2.3 所示。
【参考文献】:
期刊论文
[1]PLC基于Modbus通讯的控制系统研究[J]. 闫秀芳,王志国,高晓辉. 制造业自动化. 2018(02)
[2]基于Modbus协议的多路数据采集器[J]. 秦天柱,张伟刚,瞿少成. 电子测量技术. 2017(11)
[3]基于Modbus协议和ARM的电能监控系统设计[J]. 杨焕峥,杨国华,徐玲. 实验室研究与探索. 2017(11)
[4]单片机MODBUS通讯程序开发[J]. 雷俊峰. 电子测试. 2017(17)
[5]基于STM32和Modbus的串口服务器系统[J]. 张永伟,康兴无. 电子设计工程. 2017(16)
[6]基于Profibus-DP总线的变频器通讯控制系统设计[J]. 胡潘. 煤矿机械. 2017(08)
[7]基于嵌入式的协议转换设备设计与实现[J]. 刘磊. 价值工程. 2017(04)
[8]Profibus-DP与Modbus协议通信兼容设计[J]. 王琦,程晨,孙竹梅,冯江涛. 工业仪表与自动化装置. 2016(06)
[9]PROFIBUS DP现场总线系统稳定性浅析[J]. 吴晓彤. 中国造纸. 2016(04)
[10]智能化配电系统中Modbus协议转换的实现[J]. 李涛,王双友. 自动化与仪表. 2016(01)
硕士论文
[1]Modbus RTU/ASCII转Modbus TCP网关关键技术及应用研究[D]. 曹士芹.天津理工大学 2017
[2]对基于RFID定位的漏斗车自动装卸控制系统的改进[D]. 严政新.长沙理工大学 2013
[3]工业以太网在MES系统中的应用[D]. 李刚.上海交通大学 2009
本文编号:3283824
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