PROFIBUS-DP通信適配器在紙機傳動(dòng)控制系統中的應用

　　現代紙機傳動(dòng)控制系統廣泛地采用了總線(xiàn)通訊同步控制方式，紙機的控制精度、可靠性和實(shí)時(shí)性有了很大的提高[1]。在工業(yè)現場(chǎng)控制系統中有時(shí)會(huì )出現不同生產(chǎn)廠(chǎng)家的裝置設備連接在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò )中，而這些設備各自支持不同的通訊協(xié)議。為了解決這一問(wèn)題，我們開(kāi)發(fā)出了一種通信適配器，它能夠實(shí)現從普通RS485到高速PRoFIBUS—DP的轉換，可同時(shí)支持幾種不同的通信協(xié)議，不僅能作為從站接口模塊將帶有普通RS485接口的工控產(chǎn)品接入～I]PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò )中，且能作為網(wǎng)橋實(shí)現支持不同協(xié)議的網(wǎng)絡(luò )之間的互聯(lián)，便于信息交換及系統集成。
1 PROFIBUS—DP通訊適配器的設計
1．1 通訊適配器的硬件設計
　　為了使硬件更有通用性，使用更加靈活，在設計硬件時(shí)給予充分考慮，可以在不改動(dòng)硬件而只改動(dòng)軟件的情況下實(shí)現更多的功能。通信適配器的硬件主要有以下幾個(gè)部分：
　　系統的主控核心，我們選擇了Intel公司的5 1系列單片機80C32；
　　PROFIBUS-DP接口模塊，主要使用了西門(mén)子公司為優(yōu)化的智能PROFIBUS-DP從站提供的專(zhuān)用SPC3芯片[2]，SPC3芯片集成了PROFIBUS—DP協(xié)議，遵照EN50170標準，可以完成DP協(xié)議的處理；
　　普通RS485接口模塊，主要由光電隔離、電平轉換等組成，由于實(shí)際應用中使用的通信速率較低，在光耦器件的選擇上沒(méi)有特別嚴格的要求，在此使用TP521光隔；
　　存儲單元擴展方面，擴展了一片27C512程序存儲器和一片型號為6264的外部RAM，作為數據存儲器的擴展；
　　為保證接口電路可靠工作，還使用了看門(mén)狗電路。

1．2 通訊適配器的軟件設計
　　在軟件上，主要是完成兩種協(xié)議的互轉，為此，我們可以利用協(xié)議互轉模型來(lái)實(shí)現。主要思路如下：當主站向從站發(fā)送信息時(shí)，通信適配器對接收到的數據進(jìn)行分析，剝離出有用的數據信息，然后以符合所連接的設備支持的協(xié)議格式重新封裝發(fā)送給設備，完成對設備的操作；當從站向主站回送信息時(shí)，通信適配器對設備所發(fā)送過(guò)來(lái)的數據進(jìn)行分析，再交由SPC3以PROFIBUS—DP協(xié)議標準發(fā)送給主站。另外，單片機還負責對SPC3的初始化、合理配置以及各種報文的處理。單片機主程序流程如圖2所示。