本文關(guān)鍵詞：基于uCos操作系統(tǒng)DP適配器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)由于其開放性、控制分散化、互操作性等特點(diǎn)成為新一代工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。但由于現(xiàn)場(chǎng)總線的標(biāo)準(zhǔn)眾多且通信協(xié)議之間的差異較大、互不兼容,因此用來連接不同現(xiàn)場(chǎng)總線的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是必不可少的。PROFIBUS-DP作為最有代表性的現(xiàn)場(chǎng)總線廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通訊與控制。本文主要論述了基于uCos-Ⅲ操作系統(tǒng)對(duì)PROFIBUS-DP適配器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。分析了DP適配器的需求,結(jié)合相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo),給出了適配器的軟硬件的總體架構(gòu)設(shè)計(jì),采用模塊化的設(shè)計(jì)方法,劃分了適配器的功能模塊：主控制器模塊、從控制器模塊、Modbus接口模塊、PROFIBUS-DP總線接口模塊。根據(jù)硬件總體架構(gòu),對(duì)控制器進(jìn)行選型,給出了硬件電路的整體設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn),包括電源電路,VPC3+C電路以及RS485接口電路等。根據(jù)軟件總體架構(gòu),闡述了uCos-Ⅲ嵌入式操作系統(tǒng)的移植方法,同時(shí)基于該系統(tǒng)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了接口電路的驅(qū)動(dòng)、代碼升級(jí)驅(qū)動(dòng)以及從單片機(jī)的通信驅(qū)動(dòng)。最后設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了適配器的業(yè)務(wù)軟件。結(jié)合SIEMENS的Step7軟件及GSD文件對(duì)PROFIBUS-DP適配器進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果表明適配器的功能滿足需求,技術(shù)指標(biāo)達(dá)到預(yù)期要求。
【關(guān)鍵詞】：適配器 現(xiàn)場(chǎng)總線 PROFIBUS-DP Modbus uCos Step 7
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP316;TP393.05
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 緒論8-12
• 1.1 課題背景及研究意義8-9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展概述9-10
• 1.2.2 PROFIBUS的特點(diǎn)與發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.3 課題的主要工作11
• 1.4 本文章節(jié)安排11-12
• 2 總體方案設(shè)計(jì)12-19
• 2.1 DP適配器需求分析12
• 2.2 DP適配器技術(shù)指標(biāo)12-13
• 2.3 DP適配器硬件架構(gòu)13-16
• 2.3.1 適配器的硬件總體架構(gòu)設(shè)計(jì)13
• 2.3.2 嵌入式單片機(jī)選型13-15
• 2.3.3 PROFIBUS-DP從站協(xié)議控制芯片選型15-16
• 2.4 DP適配器軟件架構(gòu)16-18
• 2.4.1 適配器的軟件總體架構(gòu)16-17
• 2.4.2 嵌入式操作系統(tǒng)選型17-18
• 2.5 本章小結(jié)18-19
• 3 PROFIBUS-DP協(xié)議19-27
• 3.1 PROFIBUS-DP功能19
• 3.2 PROFIBUS-DP設(shè)備類型和系統(tǒng)組態(tài)19-21
• 3.2.1 PROFIBUS-DP設(shè)備類型19-20
• 3.2.2 系統(tǒng)組態(tài)20-21
• 3.3 PROFIBUS-DP通信21-26
• 3.3.1 PROFIBUS-DP通信模式21-24
• 3.3.2 PROFIBUS-DP主/從站通信任務(wù)24-25
• 3.3.3 DP從站狀態(tài)機(jī)25-26
• 3.4 本章小結(jié)26-27
• 4 基于嵌入式單片機(jī)的適配器硬件設(shè)計(jì)27-38
• 4.1 硬件整體設(shè)計(jì)27
• 4.2 電源電路27-28
• 4.3 指示燈28-29
• 4.4 復(fù)位電路29-30
• 4.5 地址選擇開關(guān)30-31
• 4.6 PROFIBUS-DP總線接口31-35
• 4.6.1 VPC3+C電路31-32
• 4.6.2 晶振電路32
• 4.6.3 磁藕隔離32-35
• 4.7 主-從單片機(jī)通信35-36
• 4.8 Modbus現(xiàn)場(chǎng)總線接口36-37
• 4.9 本章小結(jié)37-38
• 5 基于uCos-Ⅲ的嵌入式軟件設(shè)計(jì)38-59
• 5.1 軟件整體設(shè)計(jì)38-39
• 5.2 uCos-Ⅲ操作系統(tǒng)移植39-41
• 5.2.1 官方庫代碼編譯40
• 5.2.2 時(shí)基相關(guān)修改40
• 5.2.3 官方庫代碼裁剪40-41
• 5.2.4 操作系統(tǒng)移植測(cè)試41
• 5.3 GSD文件41-43
• 5.4 嵌入式驅(qū)動(dòng)部分43-52
• 5.4.1 VPC3+C驅(qū)動(dòng)43-47
• 5.4.2 代碼升級(jí)驅(qū)動(dòng)47-49
• 5.4.3 從單片機(jī)通信驅(qū)動(dòng)49-52
• 5.5 業(yè)務(wù)軟件52-58
• 5.5.1 與PLC交互任務(wù)52-53
• 5.5.2 從站交互任務(wù)53-55
• 5.5.3 自處理任務(wù)55-58
• 5.6 本章小結(jié)58-59
• 6 系統(tǒng)測(cè)試59-68
• 6.1 測(cè)試環(huán)境構(gòu)建59-63
• 6.1.1 測(cè)試系統(tǒng)組成59
• 6.1.2 STEP7軟件59-63
• 6.2 測(cè)試方案63
• 6.2.1 通信測(cè)試方案63
• 6.2.2 掃描周期測(cè)試方案63
• 6.2.3 升級(jí)測(cè)試方案63
• 6.2.4 異常測(cè)試63
• 6.3 系統(tǒng)測(cè)試63-67
• 6.3.1 通信測(cè)試63-65
• 6.3.2 掃描周期測(cè)試65-66
• 6.3.3 升級(jí)測(cè)試66
• 6.3.4 異常測(cè)試66-67
• 6.4 本章小結(jié)67-68
• 7 總結(jié)與展望68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-71

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 吳玉香,吳忻生,胡躍明;一種基于Profibus的現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究;2003年02期

2 方彥軍,李京麗,陳梅城;PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線智能從站通信協(xié)議研究[J];儀表技術(shù)與傳感器;2004年12期

3 陳果;馮靜;;ucos系統(tǒng)及其消息隊(duì)列詳析[J];電子元器件應(yīng)用;2011年03期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 郭彥青;基于PROFIBUS-DP的智能從站開發(fā)[D];中北大學(xué);2006年

  本文關(guān)鍵詞：基于uCos操作系統(tǒng)DP適配器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：345839