RS232與PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)接口單元的開(kāi)發(fā)

作者：時(shí)間：2013-03-14 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

加入技術(shù)交流群
- 掃碼加入
  和技術(shù)大咖面對面交流
  海量資料庫查詢(xún)

圖 4-1 接口單元的硬件結構

5 　從站接口單元的軟件結構

在上述硬件的基礎上，我們就可以著(zhù)手開(kāi)發(fā)從站單元的軟件，這里必須申明，上述的硬件結構同樣支持主站，從站接口單元軟件包除包含PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)的物理層、鏈路層和應用層外，還包括應用層接口。整個(gè)軟件包由以下3 個(gè)模塊組成。

· 物理層，鏈路層和應用層的協(xié)議軟件；
· 初始化設定，事件記錄和顯示模塊；
· 應用層接口模塊。

下面對每個(gè)模塊的功能與結構予以闡述。

5.1 協(xié)議軟件

由于所開(kāi)發(fā)的接口單元在網(wǎng)絡(luò )中處于從站的位置，因此它沒(méi)有直接訪(fǎng)問(wèn)總線(xiàn)權。協(xié)議軟件實(shí)現了所有FDL(Field bus Data Link)服務(wù)功能，它是映射應用層FMS(Fieldbus Message Specification)服務(wù)所不可缺少的?？偩€(xiàn)參數諸如地址、波特率和槽時(shí)間等均可在協(xié)議安裝時(shí)由用戶(hù)設定。微處理器的計時(shí)器用于從站的空閑、超時(shí)和同步計時(shí)。報文的發(fā)送和接收是通過(guò)中斷進(jìn)行控制的。由于PROFIBUS總線(xiàn)的最高傳輸速率為500k Baud，在FDL層上，總是在收到報文的STOP字節標志后，才對報文進(jìn)行處理的。在空報文的情況下，處理過(guò)程需要800～900μS，一般情況下，處理過(guò)程需要1～4ms，例如初始化服務(wù)就需要4ms，因此，整個(gè)系統的槽時(shí)間最少需要5-10ms。應用層模塊包括FMS(Fieldbus Message Specification)和LLI(LowL evel Interface)兩個(gè)子層模塊。FMS模塊的主要功能是對來(lái)自ALI(Aplication Layer Interface)的服務(wù)請求進(jìn)行處理并將其傳送給PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )；同時(shí)，對來(lái)自網(wǎng)絡(luò )底層的報文進(jìn)行譯碼處理并將其傳送給ALI。通常，從站接口單元的應用層軟件只實(shí)現了FMS所規定的部分服務(wù)功能，但可以根據用戶(hù)的需要進(jìn)行有選擇性的擴充。除規定的上下文管理服務(wù)(初啟、異常終止、拒收等)外，一般還包括變量存取服務(wù)(讀、寫(xiě)、情況匯報等)、事件管理服務(wù)(事件通知及確認事件通知)和對象目錄管理服務(wù)。雖然象事件管理服務(wù)等并不是從站必須具有的服務(wù)功能，但考慮到實(shí)際應用的需要，在LLI子層模塊內，允許從站具有一定的主動(dòng)性，因為這樣避開(kāi)了令牌管理機制的限制，在從站內實(shí)現比在主站內實(shí)現具有更大的方便性和靈活性。從站一定限度的主動(dòng)性是通過(guò)附加功能塊來(lái)實(shí)現的。如果從站接到主站的輪詢(xún)請求，它將主動(dòng)為主站提供必要的服務(wù)。不過(guò)，在這種情況下，只有那些超越FMS規定的服務(wù)功能才是有效的。

5.2 初始化設定，事件記錄和顯示模塊

為了方便用戶(hù)安裝從站單元，在關(guān)閉PROFIBUS/RS232的情況下，用戶(hù)可以通過(guò)RS232接口用PC機對其進(jìn)行初始化。初始化設定模塊完成必要的參數設置和事件管理，并在ZPRAM內設置通信關(guān)系表和總線(xiàn)參數。事件記錄模塊主要完成對過(guò)去一定數量的事件進(jìn)行跟蹤記錄，比如RS232和RS485通信錯誤(奇偶校驗錯誤、幀錯誤和溢出)及其發(fā)生時(shí)間。顯示模塊負責通過(guò)LED和數顯對總線(xiàn)和從站單元的狀態(tài)進(jìn)行顯示。

5.3 應用層接口模塊

應用層接口負責把實(shí)際現場(chǎng)對象映射為PROFIBUS能辨認的通信對象，并把服務(wù)請求發(fā)送給通信系統。

6 結束語(yǔ)

針對現存現場(chǎng)設備大多只具有RS232通信接口，為使它們能以節點(diǎn)的方式與現場(chǎng)總線(xiàn)連接，本文以PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)為例，設計開(kāi)發(fā)了一種從站接口單元。在實(shí)際中，用它對多臺擁用MPDC型驅動(dòng)器(具有RS232接口)的鉆床控制系統進(jìn)行了改造，完成了預定的通信和控制功能，取得了滿(mǎn)意的效果。筆者相信，這對在原有設備的基礎上實(shí)現現場(chǎng)總線(xiàn)分布式控制具有重要參考意義。

新聞中心

RS232與PROFIBUS現場(chǎng)總線(xiàn)接口單元的開(kāi)發(fā)

評論

相關(guān)推薦

技術(shù)專(zhuān)區