CN201773394U - 一种profibus总线接口装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种PROFIBUS总线接口装置。它具有很好的开放性，用户可以进行二次开发；可以自动识别并把普通的232/485接口的设备接入总线，采用普通的8位单片机和精简的电路设计可低功耗运行。其结构为：它包括单片机，单片机与接口转换电路双向通信；单片机还依次通过协议转换电路、隔离保护电路与Profibus总线连接。

Description

一种PROFIBUS总线接口装置
技术领域
本实用新型涉及一种PROFIBUS总线接口装置。
背景技术
ROFIBUS作为一种国际标准现场总线，以其灵活性、可靠性等优点，在世界范围内都得到了广泛的应用，是一种高性能的工业控制网络。但不是所有的控制设备都能接入到总线中，必须通过接口装置，目前的接口装置存在问题：
1）针对用户的开放性差，用户无法进行二次开发，
2）而且装置主要是针对某一控制目标实现，
3）无法把不同厂家的设备同时接入到总线中，
4）选用16位高端单片机，成本高，功耗大。
现有技术的缺点无法针对不同控制目标把普通的设备连接到PROFIBUS总线中，导致这样缺点的原因是对通讯协议的转化设计不全面，及硬件设计不规范。
发明内容
本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种PROFIBUS总线接口装置，它具有很好的开放性，用户可以进行二次开发；可以自动识别并把普通的232/485接口的设备接入总线，采用普通的8位单片机和精简的电路设计可低功耗运行。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 
一种Profibus总线接口装置，它包括单片机，单片机与接口转换电路双向通信；单片机还依次通过协议转换电路、隔离保护电路与Profibus总线连接。
所述接口转换电路为RS232接口或RS485接口。
所述协议转换电路为VPC3协议转换电路。
本实用新型是一种基于Profibus现场总线的智能从站接口装置，它具有自动识别232或485接口设备并使其与总线通信功能，可以实现市场常见的PLC等智能设备与总线的连接。该设备电路板上主要包括接口转换电路、单片机电路、VPC3协议转换电路、ADM2486隔离保护电路等。通过该装置可扩展Profibus现场总线的应用范围，对工业控制的网络化实现具有很大的意义。
它由接口转换，单片机，VPC3协议转换电路、ADM2486隔离保护电路组成，由单片机控制VPC3负责协议的转换。工作过程：接口转换电路自动识别不同的232或485设备的参数，提交单片机再由单片机把数据交换到VPC3协议转换电路里，由VPC3负责协议的转换，把转换后的数据通过AD2486组成的隔离保护电路传送到总线里，整个过程是可逆的。由AD2486组成的隔离保护电路具有限流和过热关断特性，能够防止输出短路，并防止出现由于总线争用而引起功耗过大的情况。同时接口转换电路实现自动识别功能，即自动识别不同的232或485接口设备，所有功能的实现由我们固化在单片机里的程序实现，用户也可根据需要自行修改程序。
PROFIBUS-DP接口装置的主要功能是利用VPC3 协议芯片作为数据采集和发送单元实现与PROFIBUS-DP 现场总线之间的通信,从而能使用户数据传送到主站并接收来自主站的数据。DP智能转换接口用C8051 作为处理器单元管理通信事务,VPC3协议芯片则完成数据的转换和收发功能。扩展的数据存储器完成数据的存储和处理功能,C8051与VPC3之间通过双口RAM交换数据, 双口RAM集成在VPC3中，其地址由C8051统一分配,C8051将VPC3的双口RAM作为自己的外部RAM,通过P6和P7口与双口RAM连接,P6口作为数据线和低8位地址线,P7口作为高8位地址线。
在上电后，C8051首先进行初始化，启动接口转换装置，自动搜索232或485接口设备，根据返回的信息设置波特率、中断方式等，随后VPC3进行初始化，以设置允许中断、写入从站识别号和地址、片内方式寄存器、诊断缓冲区、参数缓冲区、配置缓冲区、地址缓冲区、初始长度。VPC3根据以上初始值求出各个缓冲区的指针及辅助缓冲区的指针，根据传输的数据长度，确定输入缓冲区、输出缓冲区及指针。主站检查以上参数是否与主站配置的参数一致，只有双方完全一致，从站才能进行配置，从而设置从站的输入输出字节数、诊断字节数和各类数据指针。然后，从站才能将配置好的数据同主站比较，只有双方完全一致，从站才能通过DP状态机与主站进行数交换。用户设备通过I/O程序实现报文数据处理。
本实用新型采用中断方式处理从站地址设定，检查组态和参数报文是否正确。采用外部中断INTO输入，其入口地址为0003H。C51编译器支持在C源程序中直接开发中断程序，减轻了用汇编语言开发中断程序的繁琐过程。
本实用新型的有益效果是：
1）本装置解决了把普通232或485接口的设备接入PROFIBUS总线并进行通讯。
2）通过接口转换电路和相应软件设计实现自动识别功能，即自动识别232或485接口设备的通讯参数。
3）低功耗运行，采用工作电压3.3V的连接方式，电流20mA。
    4）本装置具有限流和过热关断特性，能够防止输出短路，并防止出现由于总线争用而引起功耗过大的情况。
5）用户可根据需要自行编程，具有开放性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为图1的电气原理图。
其中，1接口转换电路，2单片机，3协议转换电路，4隔离保护电路，5Profibus总线。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。
图1、图2中，它包括单片机2，单片机2与接口转换电路1双向通信；单片机2还依次通过协议转换电路3、隔离保护电路4与Profibus总线5连接。
所述接口转换电路1为RS232接口或RS485接口。
所述协议转换电路3为VPC3协议转换电路。

Claims (3)

1.一种Profibus总线接口装置，其特征是，它包括单片机，单片机与接口转换电路双向通信；单片机还依次通过协议转换电路、隔离保护电路与Profibus总线连接。
2.如权利要求1所述的Profibus总线接口装置，其特征是，所述接口转换电路为RS232接口或RS485接口。
3.如权利要求1所述的Profibus总线接口装置，其特征是，所述协议转换电路为VPC3协议转换电路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105721171A (zh) * 2016-02-05 2016-06-29 福建师范大学 一种485接口电路的低功耗控制方法
CN107818060A (zh) * 2016-09-14 2018-03-20 北京迪文科技有限公司 一种自适应ttl以及rs232串口通信方式的方法

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