设计工业以太网与Profibus-DP总线间的数据转换接口

下载PDF阅读器 目前,现场总线作为工业自动化系统最底层设备间通信的核心技术,已经得到了广泛应用。但由于现场总线标准不一,远程通信能力薄弱,使得工业控制网络的系统集成与信息集成面临着困难的局面。同时以 Ethernet和TCP/IP协议为基础的工业以太网在实时性、可靠性和抗干扰性等方面不断改进,向工业控制网络发展已经成为趋势。 　　在此背景下,本课题对工业以太网与 Profibus-DP总线之间数据通信进行了深入的研究,以嵌入式技术和嵌入式网络作为技术支持,提出了一种工业以太网与Profibus-DP总线数据转换接口的设计方案,目的是使工业现场中具有 Profibus-DP接口的设备快速低成本的接入以太网,实现对远程设备的实时监控,有利于工业控制网络的信息集成。 　　本文介绍了工业以太网与 Profibus-DP总线各自的技术特点,在重点研究和分析工业以太网协议和Profibus-DP主站卡的基础上,设计了以太网接口和背板总线接口以及主控制器和附属电路,搭建硬件平台与 Profibus-DP主站卡连接。详细描述了以太网与 Profibus-DP通过背板总线通信实现数据转换的设计方法,并在此硬件平台基础上,移植嵌入式操作系统FreeRTOS,初始化以太网控制器和LwIP协议栈,驱动硬件设备,利用FreeRTOS的多任务和优先级机制编程实现数据转换。最后,搭建测试平台对转换接口装置的数据通信进行了测试。