SHCAN2000在現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統中的應用

2、基于TMS320F2812智能儀表

基于TMS320F2812系列DSP智能儀表是對SHCAN2000系統整體升級換代系統?，F已從SHCAN2000智能儀表專(zhuān)用I／O驅動(dòng)程序向OPC標準接口發(fā)展。而以OPC標準接口方式開(kāi)發(fā)符合OPC規范微型消息總線(xiàn)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境MMBIDE(Macro Message Bus-basedIDE)，可使MMB2004現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統接口標準化，擴大MMB2004他組態(tài)軟件連接，使MMB2004可以和其他廠(chǎng)商產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)縫連接；另，將SHCAN2000原有Excel表格組態(tài)形式向符合國際化規范結構化文本(Structured Text)方式組態(tài)發(fā)展，即開(kāi)發(fā)針對MMB2004系列智能化儀表MMBIDE，來(lái)替換原有SHCAN2000現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統中組態(tài)與調試工具SHCANCFG，可實(shí)現對TMS320F2812智能化儀表應用程序組態(tài)源文件編輯、參數源文件編輯、組態(tài)源文件編譯、參數源文件編譯、組態(tài)下載、參數下載及線(xiàn)調試等功能。另外，SHCAN2000系列智能儀表硬件采用MCS-51系列單片機，外圍電路大，功耗多。而用TI公司TMS320F28xx系列32位DSP(Digital Signal Processing)則可縮小外圍電路，降低功耗，同時(shí)芯片處理速度也大幅度提高。采用TMS320F2812系統硬件體系結構如圖2所示。

圖2 硬件體系結構

DSP芯片TMS320F2812是目前為止用于數字控制領(lǐng)域性能相當好一款DSP芯片。它具有豐富通信接口，其中包括一個(gè)CAN，兩個(gè)UART．一個(gè)SPI和一個(gè)MsBSP。本體系中以TMS320F2812為網(wǎng)橋來(lái)實(shí)現協(xié)議轉換。下位機數據CAN送到網(wǎng)絡(luò )接口CAN 2.0B，然后經(jīng)協(xié)議轉換后，UART口送出，之后再現場(chǎng)顯示接口RS一232C送至現場(chǎng)智能監控設備(現場(chǎng)人機界面)顯示。而SPI主為系統擴展用．EEPROM、A／D、D／A以及開(kāi)關(guān)I／O擴展皆可這個(gè)接口來(lái)實(shí)現。

3、應用Modbus協(xié)議實(shí)現與觸摸屏通信

SCHCAN2000系統中用CAN2．0B只定義了物理層和數據鏈路層，缺少應用層和網(wǎng)絡(luò )管理層，協(xié)議并不完整。MODBUS是工業(yè)控制領(lǐng)域中一種應用層協(xié)議，具有開(kāi)放性和透明性。近幾年來(lái)，MODBUS應用協(xié)議不斷拓展．現已形成了MODBUS應用協(xié)議族，基于：MODBUS應用協(xié)議族解決方案已經(jīng)逐漸應用于各種現場(chǎng)級測控領(lǐng)域。事實(shí)上，基于串行鏈路和TCP／IPMODBUS應用協(xié)議是ISO各層模型定義兩個(gè)通信規范?；诖墟溌稭ODBUS協(xié)議與，TIA／EIA標準232-F和285-A有關(guān)：而基于TCP／IPMODBUS協(xié)議與IETF標準RFC793和RFC79l有關(guān)?；谝陨峡紤]，利用MODBUS作為CAN應用層協(xié)議來(lái)完成系統升級。這樣．整個(gè)系統采用RS232串口與上位機進(jìn)行通信，同時(shí)利用網(wǎng)橋完成MODBUS和CAN協(xié)議轉換，而利用CAN總線(xiàn)來(lái)完成與現場(chǎng)總線(xiàn)智能儀表通信。

觸摸屏支持MODBUS協(xié)議1-5和16號功能，故可成功實(shí)現與TMS320F2812儀表通信，并可儀表現場(chǎng)接口RS一232與觸摸屏進(jìn)行數據交換。此串口還可以與FIX、LABWIEW等組態(tài)軟件進(jìn)行通信，以完成實(shí)時(shí)顯示、歷史記錄、故障報警等系統監控和管理功能。觸摸屏組態(tài)軟件Easybuilding500簡(jiǎn)單易用．功能強大．并支持棒圖、趨勢圖和留言板等功能。它不用編寫(xiě)監控程序，界面設計集中觸摸屏組態(tài)軟件Easybuilding500中。見(jiàn)圖3。

另外，觸摸屏與儀表通信設置也非常簡(jiǎn)單。只需Easybuilding500組態(tài)軟件參數設置中設置和。TMS320F2812儀表相對應波特率、數據位、停止位、站號，然后把編輯好界面下載到觸摸屏中，再用一條通信電纜就可成功實(shí)現與TMS320F2812通信。

圖3 PID監控界面

4、結束語(yǔ)

本設計成功用觸摸屏與TMS320F2812現場(chǎng)智能儀表進(jìn)行通信，工業(yè)現場(chǎng)不適應和無(wú)必要安放計算機情況下，實(shí)現了人機之間信息交互，達到了控制目的。此外，該設計還減輕了下位機工作負擔，用戶(hù)不用編寫(xiě)復雜監控子程序，同時(shí)監控界面美觀(guān)生動(dòng)，觸摸屏成本低，方便耐用，通訊穩定。