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本课题结合国网南京自动化研究院自动控制研究所的国家科技部资金项目“基于PROFIBUS的水电厂分布式测控装置研究”,对PROFIBUS-DP智能从站进行研究和设计。
论文首先介绍现场总线的形成和发展,分析国内外研究现状,说明选题意义。接着总结现场总线的特点和优点,并分析现场总线为提高实时性所采取的措施。重点研究现场总线PROFIBUS的协议结构、传输技术、总线访问控制,以及PROFIBUS-DP现场总线的系统构成、功能、编址机制、报文结构和通信过程的建立等,为智能从站的设计提供理论基础。
结合水电厂监控的发展要求,分析分布式测控装置中现场总线PROFIBUS-DP智能从站的功能,从而选择合适的开发方案,并分析从站状态机制。详细阐述采用PROFIBUS-DP智能从站专用协议芯片SPC3和PHILIPS公司的ARM嵌入式微处理器LPC2292进行的硬件设计,以及根据从站状态机制、功能和SPC3工作原理进行的软件设计。分析GSD文件的结构和编写规则,编写智能从站GSD文件。
论文最后对课题所做工作进行总结,结合基于PROFIBUS的水电厂分布式测控装置的具体应用,就下一步研究和设计工作进行展望。