PROFIBUS-DP通信適配器在紙機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　現(xiàn)代紙機(jī)傳動(dòng)控制系統(tǒng)廣泛地采用了總線通訊同步控制方式，紙機(jī)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(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)中有時(shí)會(huì)出現(xiàn)不同生產(chǎn)廠家的裝置設(shè)備連接在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，而這些設(shè)備各自支持不同的通訊協(xié)議。為了解決這一問題，我們開發(fā)出了一種通信適配器，它能夠?qū)崿F(xiàn)從普通RS485到高速PRoFIBUS—DP的轉(zhuǎn)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(xiàn)]PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)中，且能作為網(wǎng)橋?qū)崿F(xiàn)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(tǒng)集成。
1 PROFIBUS—DP通訊適配器的設(shè)計(jì)
1．1 通訊適配器的硬件設(shè)計(jì)
　　為了使硬件更有通用性，使用更加靈活，在設(shè)計(jì)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(xiàn)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(tǒng)的主控核心，我們選擇了Intel公司的5 1系列單片機(jī)80C32；
　　PROFIBUS-DP接口模塊，主要使用了西門子公司為優(yōu)化的智能PROFIBUS-DP從站提供的專用SPC3芯片[2]，SPC3芯片集成了PROFIBUS—DP協(xié)議，遵照EN50170標(biāo)準(zhǔn)，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(zhuǎn)換等組成，由于實(shí)際應(yīng)用中使用的通信速率較低，在光耦器件的選擇上沒有特別嚴(yán)格的要求，在此使用TP521光隔；
　　存儲(chǔ)單元擴(kuò)展方面，擴(kuò)展了一片27C512程序存儲(chǔ)器和一片型號(hào)為6264的外部RAM，作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展；
　　為保證接口電路可靠工作，還使用了看門狗電路。

1．2 通訊適配器的軟件設(shè)計(jì)
　　在軟件上，主要是完成兩種協(xié)議的互轉(zhuǎn)，為此，我們可以利用協(xié)議互轉(zhuǎn)模型來實(shí)現(xiàn)。主要思路如下：當(dāng)主站向從站發(fā)送信息時(shí)，通信適配器對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，剝離出有用的數(shù)據(jù)信息，然后以符合所連接的設(shè)備支持的協(xié)議格式重新封裝發(fā)送給設(shè)備，完成對(duì)設(shè)備的操作；當(dāng)從站向主站回送信息時(shí)，通信適配器對(duì)設(shè)備所發(fā)送過來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再交由SPC3以PROFIBUS—DP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)發(fā)送給主站。另外，單片機(jī)還負(fù)責(zé)對(duì)SPC3的初始化、合理配置以及各種報(bào)文的處理。單片機(jī)主程序流程如圖2所示。