【摘 要】
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现场总线技术的产生导致了传统控制系统结构的深刻变革.然而现场总线协议标准众多且互不兼容,给这一技术的推广应用带来了不利的影响.因此研究不同现场总线系统连接方法有着
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现场总线技术的产生导致了传统控制系统结构的深刻变革.然而现场总线协议标准众多且互不兼容,给这一技术的推广应用带来了不利的影响.因此研究不同现场总线系统连接方法有着重要的现实意义.该论文通过一个网关的设计,实现PROFIBUS DP和MODBUS这两种应用广泛的现场总线系统的互连.论文依据ISO/OSI开放互连模型,结合现场总线协议自身的特点逐层分析了PROFIBUS DP与MODBUS的协议结构,并根据分析结果,提出了PROFIBUS DP与MODBUS的协议转换方法,开发了网关的硬件和软件.论文设计的网关硬件结构基于Intel 80C52系列单片机.为了增加DP通信的可靠性和节约网关的开发时间,网关的PROFIBUS DP通信功能由专用协议芯片SPC3实现.MODBUS协议由软件实现,其物理层需要的串行接口由单片机提供.网关主程序在SIEMENS的DPS2软件包的基础上开发,主程序控制SPC3的DP通信、MODBUS通信以及两者协议转换.网关完全符合PROFIBUS DP标准,支持MODBUS RTU通信模式和ASC II模式,支持MODBUS最常用的功能,使用灵活方便.在实验条件下网关已成功将SIMATIC S7系统、SIMATIC WinLC系统与MODBUS从站设备互连.实验证明了该论文提出的协议转换方法的正确性.该文设计的网关实现的是PROFIBUS DP主站对MODBUS从站的单向访问.这是因为该文所研究的这两种现场总线均为主从式的总线协议,主从式的协议特点决定了这个网关只能是单向网关.如果要实现MODBUS主站对DP从站的访问,则网关的硬件和软件需要另行设计.
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