采用spc3设计profibus-dp智能从站

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1、采用SPC3设计Profibus-DP智能从站张强采用SPC3设计Profibus-DP智能从站!"#$%&$&%’()*$+,#-!’-&."//$%"&.0/12"0.1.$)&3$.40’53张强（山东大学控制科学与工程学院，济南250061）摘要从开发的角度详细介绍了使用SPC3实现Profibus-DP从站的软硬件设计方法，分析了Profibus-DP从站的状态机，并介绍了如何编写GSD文件。关键词Profibus-DPSPC3智能从站AbstractThedesigningmethodofhardwareandsoftwareofProfibus-DPslavesta

2、tionwithSPC3areintroducedindetail.ThestatemachineoftheProfibus-DPslavestationisanalyzedandthemethodofhowtowritetheGSDfileisintroduced.KeywordsProfibus-DPSPC3IntelligentSlavestation0引言1SPC3协议专用芯片国际电工委员会IEC在2000年1月4日投票通1.1SPC3主要技术指标过了现场总线IEC61158国际标准。IEC61158包括①支持Profibus-DP协议。了7种现场总线标准，Profibu

3、s作为类型3正式加入②最大数据传输速率12Mbps，可自动检测并调IEC61158。Profibus协议的结构以ISO7498国际标准整数据传输速率。开放式系统互联网络参考模型OSI为基础。③与80C32、80X86、80C165、80C166、80C167和Profibus由Profibus-FMS、Profibus-DP和Profibus-HC11、HC16、HC916系列芯片兼容。PA三部分组成。FMS主要用于车间级控制网络，是一种④44管脚的PQFP封装。令牌结构和实时多主网络；DP是一种高速的低成本通信⑤可独立处理Profibus-DP通信协议。连接，用于设备级控制系统

4、与分散式通信；PA是专为过⑥集成的看门狗（WDT）。程化而设计的，具有本征安全规范。本文主要介绍⑦外部时钟接口24MHz或48MHz。Profibus-DP（distributedprocess）协议。⑧5VDC供电。Profibus-DP使用了OSI参考模型的第一层、第1.2SPC3内部结构介绍二层和用户接口，第三层到第七层未加定义。ProfibusSPC3是用于从站开发的智能通信芯片，它支持-DP主要应用于传感器和执行器级的高速数据传输，Profibus-DP协议。SPC3内部集成了1.5k字节的双它以DIN19245的第一部分为基础，主站周期地读取口RAM。内部锁存器／寄存

5、器位于前21个地址单元。从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。它的主要包括：方式寄存器1、0；中断控制寄存器；状态寄响应时间从几百到几百ms，数据传输速率为存器；输入缓冲器、输出缓冲器和诊断缓冲器各自的状μs9.6kbps~12Mbps，传输的数据容量每个报文多达244态寄存器。个字节，传输介质为屏蔽双绞线或光纤等。组织参数位于RAM中从16H开始的单元。整个本文主要讨论采用Siemens的从站协议芯片缓冲器结构（属于DP-SAPS）就是基于这些参数来写SPC3开发智能从站的方法。智能从站的框图如图1的。此外，普通参数设置数据（包括站地址、地址允许所示，其中包括微控制器、看门

6、狗及EEPROM、SPC3、改变、用户看门狗值和设备标识号等）在这些单元设光电隔离、驱动器、拨码开关等。置，状态显示存储在这些单元（通用控制命令等）。用户缓冲器区域位于从40H开始的单元。其中，方式寄存器0设置Profibus-DP的操作方式，如SYNC、FREEZE等。方式寄存器0必须在离线状态图1硬件框图进行赋值，一旦上电，就不能修改。方式寄存器1在上15《自动化仪表》第26卷第3期2005年3月电后可对每个位进行置位和复位。元。本从站的开发采用的是汇编语言编程，占用的内SPC3有14个中断源，各个中断源没有优先级，而存单元少，不需扩展外部RAM。如果使用C语言编是通过中断屏

7、蔽寄存器和中断响应寄存器来实现中断程，则必须扩展足够的RAM或者使用带有足够RAM的。但“新参数数据”中断和“新配置数据”中断可以不的CPU。用中断响应寄存器响应。中断信号的极性由用户设定。从图中可以看出，RS-485总线驱动器一侧与9诊断分为外部诊断和状态诊断。若是外部诊断，针D型插座相连，另一侧通过光耦与SPC3相连，目前用户必须在从第7个字节开始的单元中写入用户数能满足12Mbps波特率和驱动芯片有SN65ALS176，据。若是状态诊断，则只需在第一字节写入00H，而不SN