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基于控制网络的多协议通信适配器的研究
资料介绍
在工业控制领域，控制网络技术是自动控制技术和计算机通讯技术发展和相互融合的网络化自动控制技术。从集散控制系统、现场总线控制系统乃至工业以太网都是以控制网络数据通讯为基础的。目前工业控制网络正朝着通讯网络化、数据集成化、控制分散化及现场设备智能化的特征方向发展。
随着控制网络的发展，越来越多的具有不同串口接口的现场设备需要与不同协议的总线进行通信的问题日益凸显，本设计涉及了一种用于工业控制网络中的多协议数据转换装置，可以方便的实现 RS232/RS485/RS422标准接口与Profibus-DP/CAN现场总线之间数据的多功能转换，属于工业控制领域中的多协议数据转换类装置。
本文首先介绍了现场总线的技术特点以及多协议通信适配器的发展现状，并重点研究和分析了Profibus-DP总线、CAN总线以及RS485、RS232、RS422串口的工作方式，帧结构。然后，根据通信适配器要实现的功能进行了硬件设计，在保证工业要求的前提下，尽量的节约成本，硬件系统采用了W78E58B单片机为主控制器，使用专门的协议芯片与串口芯片进行总线通信接口的设计。最后，在硬件设计的基础之上，对各通信模块进行软件设计，主要包括主程序模块， Profibus-DP通信模块程序设计，CAN总线通信模块设计，串口通信模块设计。总线通信主要运用中断方式进行数据的接收与发送。文章阐述了软件设计的总体目标以及结构框架，介绍了相关通信程序的开发。
在实验室环境下，利用虚拟设备模拟了工业现场环境，对通信适配器进行了测试，测试结果表明该装置能够实现具有任何一种标准接口RS485RS232RS422的工业现场设备到任何一种现场总线Profibus-DP总线、CAN总线的通信任务。
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