基于Profibus DP的自適應(yīng)波特率HUB模塊設(shè)計(jì)與應(yīng)用
本文選題:現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn) + Profibus; 參考:《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:Profibus DP(Decentralized Periphery)是一種經(jīng)過(guò)優(yōu)化的高速通信連接,是專(zhuān)為自動(dòng)化控制系統(tǒng)和設(shè)備級(jí)分散I/O之間的通信設(shè)計(jì),可應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。HUB模塊作為網(wǎng)絡(luò)物理層和數(shù)據(jù)鏈路層上面的連接設(shè)備,主要功能是作為通信模塊完成主控和I/O之間的數(shù)據(jù)和物理連接,通過(guò)對(duì)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的通道選取,以及開(kāi)關(guān)控制,達(dá)到擴(kuò)展鏈路甚至機(jī)柜,增加主控下掛I/O模塊以及其他設(shè)備數(shù)量的目的。另外,HUB模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)段的劃分,上下級(jí)網(wǎng)絡(luò)段之間電氣隔離,實(shí)現(xiàn)故障隔離功能,防止故障擴(kuò)散導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。本次設(shè)計(jì)就是立足于HUB模塊基本功能要求,并且依據(jù)Profibus DP協(xié)議,首先對(duì)模塊需要完成的功能進(jìn)行電路仿真,確定總體架構(gòu)和設(shè)計(jì)方向。然后利用PADS、Keil、Quartus等軟件環(huán)境,以及實(shí)際硬件電路調(diào)試與實(shí)驗(yàn),完成HUB模塊設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了HUB模塊對(duì)于整個(gè)DCS系統(tǒng)物理連接以及數(shù)據(jù)收發(fā)的功能。最后對(duì)所設(shè)計(jì)的模塊進(jìn)行測(cè)試,對(duì)硬件電路以及固件進(jìn)行調(diào)試和完善。并且在HUB模塊作為一個(gè)通信模塊的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境溫度以及現(xiàn)場(chǎng)電源監(jiān)控的功能,增加所設(shè)計(jì)模塊的應(yīng)用價(jià)值。
[Abstract]:PROFIBUS DP (decentralized Periphery) is an optimized high-speed communication connection designed for communication between automated control systems and device-level decentralized I / O. The data transmission module, which can be used in distributed control system, is used as the connection device between the network physical layer and the data link layer, and the main function is to complete the data and physical connection between the master control and I / O as the communication module. By selecting the channel of transmitting data signal and controlling the switch, the purpose of extending the link or even the cabinet, increasing the number of I / O module and other equipments under the main control is achieved. In addition, HUB module realizes the partition of network segment, electrical isolation between upper and lower network segments, and the function of fault isolation, so as to prevent the system from being paralyzed by fault diffusion. This design is based on the basic functional requirements of HUB module, and according to PROFIBUS DP protocol, first of all, the module needs to complete the circuit simulation to determine the overall architecture and design direction. Then using the software environment such as PADS Keili Quartus and the actual hardware circuit debugging and experiment, the Hub module is designed, and the function of Hub module physical connection and data sending and receiving for the whole DCS system is realized. Finally, the module is tested, the hardware circuit and firmware are debugged and perfected. On the basis of HUB module as a communication module, the function of monitoring the environment temperature and the field power supply is realized, and the application value of the designed module is increased.
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類(lèi)號(hào)】:TN919.3
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,本文編號(hào):2070063
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