基于Profibus-DP現(xiàn)場(chǎng)總線通信接口設(shè)計(jì)
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Profibus是開放的、與制造商無(wú)關(guān)、無(wú)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)。因此世界上任何人都可以獲得該標(biāo)準(zhǔn)并設(shè)計(jì)各自的軟硬件解決方案。Pro-fibus-DP通信接口的開發(fā)有兩種方案選擇：?jiǎn)纹瑱C(jī)+軟件；單片機(jī)+Profibus通信芯片ASIC。
方案2中Profibus-DP協(xié)議完全由Profibus通信ASIC來(lái)實(shí)現(xiàn)，單片機(jī)主要處理用戶程序。因此方案2開發(fā)周期相對(duì)少很多，本文將采用單片機(jī)+Profibus通信ASIC來(lái)實(shí)現(xiàn)Profibus通信接口的設(shè)計(jì)。
1 Profibus-DP基本特性
Profibus包括三個(gè)兼容系列：Profibus-FMS，Profibus-DP，Profibus-PA。FMS提供大量的通信服務(wù)用于完成以中等傳輸速度進(jìn)行的循環(huán)和非循環(huán)的通信服務(wù)；DP是一種經(jīng)過(guò)優(yōu)化的高速廉價(jià)的通信連接，適用于實(shí)時(shí)性要求較高的場(chǎng)合，主要用于自動(dòng)控制與分散式外設(shè)之間的通信；PA是專為過(guò)程自動(dòng)化而設(shè)計(jì)，具有本質(zhì)安全性，用于安全性要求較高的場(chǎng)合及總線供電的站點(diǎn)。
1．1 協(xié)議結(jié)構(gòu)
Profibus-DP協(xié)議采用了ISO／OSI模型的第1層(物理層)、第2層(數(shù)據(jù)鏈路層)，除去了3～7層，并自定義了用戶接口層，這種協(xié)議結(jié)構(gòu)保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖儆行А?br />1．2 報(bào)文結(jié)構(gòu)
Profibus-DP數(shù)據(jù)編碼采用異步不歸零制，傳輸線的空載電平為“1”。為了避免數(shù)據(jù)傳輸中發(fā)生沖突而導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，在每個(gè)請(qǐng)求報(bào)文發(fā)送前必須保證33位(同步時(shí)間)的空載狀態(tài)。在單個(gè)字符間所有數(shù)據(jù)傳送時(shí)沒有間隙，即無(wú)縫。各種報(bào)文的格式如圖1所示。
1．3 Profibus-DP從站狀態(tài)機(jī)
圖2為DP從站狀態(tài)機(jī)的簡(jiǎn)單圖示。各種橢圓表示不同的狀態(tài)，帶箭頭的連線表示狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換，連線上的文字表示狀態(tài)轉(zhuǎn)換所需滿足的條件。
評(píng)論