基于PROFIBUS DP协议模块的智能执行器

基于PROFIBUS DP协议模块的智能执行器

基于PROFIBUS DP协议模块的智能执行器
引言

在众多的工业现场总线中，Profibus总线由于有众多厂商的支持，且产品比较丰富，在
制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通、电力自动化等领域有着广泛的应用。而
对于很多不具备Profibus接口的传统设备，要使其接入总线网络、达到自动控制的目的
，就必须在该设备和Profibus总线之间做一个协议接口模块。

本文结合对传统电动执行器升级改造的工程实践，介绍了一种基于Profibus-
DP的接口模块的具体设计。Profibus-
DP作为Profibus现场总线标准的子集，主要用于设备级控制系统与分散式I/0的通信。它
具有传输介质简单、安装维护方便、安全性高等优点。RS485传输是最常用的一种传输技
术，本设计也采用这种传输方式。整个系统的传输介质为屏蔽双绞线。本文主要讨论采
用专用协议芯片VPC3开发从站接口的方案。该方案需要在深入了解VPC3的工作原理及DP
状态机原理的基础上进行开发。

1 硬件设计

系统主要包括指令处理部分和接口部分，如图1所示。指令处理部分完成协议转换以及通
信处理；接口部分完成模拟到数字的转换、PROFIBUS-
DP接口等。下面简单介绍主要模块的功能。
[pic]

调试(JTAG)：M16C/62P通用通信模块的设计提供一个JATG仿真器，它可以用来进行配置
或者是编程。

SRAM模块：当编写比较大的程序(如操作系统)时，M16C的内部RAM可能不够用，此时就可
以用外接的SRAM(128K×16位)。

拨码开关：拨码开关用于通信地址方案的实施。PROFIBUS-
DP支持的站地址为0～126(共127个)，同时为了防止寻址过程发生地址的冲突，所以采用
一个8位的拨码开关，用后7位进行128位的寻址。阀门控制器作为PROFIBUS-
DP通信的从站，必