从RS_232到Profibus_DP的转换接口设计
Profibus-DP现场总线通讯转换接口的设计与应用
Profibus--DP现场总线通讯转换接13的设计与应用结构如图3—3所示。
PROFIBUS协议结梅图3-3Profibus协议结构Figure3-3PmfibusprotocolstructureProfibus—DP使用第1层,第2层和用户层接口,第3~7层未加以描述,这种结构确保了数据传输的快速和有效。
直接数据链路映像(DDLM)提供的用户接口,使得对第2层的存取变得简单方便。
在用户接口规定中定义了用户及系统使用的应用功能以及各种Profibus.DP装置的装置特性。
Profibus.FMS对第l、2和7层均加以定义。
应用层由FMS和LLI组成,FMS包括应用协议,并为用户提供了可广泛选用的强有力的通信功能选择。
LLI完成各种通信联系,并为FMS提供对第2层的存取。
第2层FDL实现总线存取控制和数据安全。
Profibus—PA使用扩展的Profibus.DP数据传输协议。
此外,PA应用文件软件包定义现场装置的特性。
根据IECll58.2标准即传输技术,现场装置可通过总线供电,并能安装在本征安全防爆场合。
使用电缆耦合器,Profibus.PA装置能容易连接到Profibus·DP网络。
3.2.3Profibus传输技术现场总线系统的应用在很大程度上取决于选用的传输技术,既要考虑一些总的要求(传输可靠,传输距离和高速)又要考虑一些简便而费用不大的机电因素。
当涉及过程自动化时,数据和电源的传送必须在同一根电缆上。
由于单一的传输技术不可能满足所有的要求,因此Profibus提供亍以下三种类型:DP和FMS的RS485传输;PA的-17一。
PROFIBUS-DP从站转串口协议(Modbus RTU、ASCII、3964R)网关
一、产品型号NT 30-DPS\X\Y :该产品有前端总线接口、后端串口接口、诊断接口。
X表示后端连接为RS232/RSI232、RS485/422、RSI485/ RSI422;Y表示DSub 9针公、母或芯线,用户可根据自己的需求进行选择。
二、功能:实现串口(Modbus RTU、ASCII、3964R)设备接入PROFIBUS总线网络,网关需用我们的免费配置软件进行简单的配置,串口协议(Modbus RTU、ASCII、396R)用户可根据自己设备需求配置,配置后通过诊断接口下载至网关,如果为Modbus RTU协议时,网关支持1、2、3、4、5、6、15、16号命令,Modbus设备既可做主,也可做从。
该网关实现了串口协议到PROFIBUS-DP现场总线协议的转换。
三、用途:凡具有RS232/422/485接口的设备,都可以通过此网关接入PROFIBUS现场总线网络。
四、技术指标:1、PROFIBUS-DP Slave技术参数:可访问:循环数据数据连接:DataExchange 传输速率:9.6KBit/s...12MBit/s 接口:RS-485隔离前端连接:DSub 9针母电缆连接:DSub 9针公2、串口协议:传输速率:50...19200 Bit/s接口:RS-232,RS-422,RS-485前端连接:DSub 9针公电缆连:DSub 9针公,DSub 9针母,或是多般芯线,根据实际情况隔离:对于前端连接隔离。
对于电缆连接根据型号3、其他参数:诊断连接:串口RS-232C 非隔离LED 显示:设备状态、通讯状态电源:18...30VDC,100mA/24V操作温度:0...50C尺寸(LxWxH):65x25x100mm防护等级:IP 20安装:TOP-hat导轨DIN EN60715 电磁兼容性:防噪声EN 61000-6-2 、噪声辐射EN 55011 KI.B组态软件:操作系统:Windows 2000,Windows XP。
怎么使用MPIDP-RS232OD
怎么使用MPI/DP-RS232问:我要将CPU314与电脑连接通信应该怎么办?是否用MPI/DP-RS232连接器,要怎么用啊?答:第一步,将适配器(PC Adapter)与RS232电缆相连。
适配器的MPI/DP口插入CPU的编程口,RS232电缆与PC的串口连。
第二步,进入"开始"->"设置"->"控制面板"->"SET PG/PC Interface"。
点选“Access Point of the Application”=S7ONLINE(STEP7),“Interface Parameter Assignment”=PC Adapter (MPI)。
第三步,点“Properties”进入属性设置,MPI设置内容:选中“PG/PC is the only master on the bus”,其余内容沿用默认值,或根据CPU的状态变更。
Local Connection设置:COM Port=硬件连接的串口,Transmission Rate=PC Adapter的拨码位置。
确认后退出设置,如果上下位机参数一致的话,此时连机就会成功。
2 使用RS232 接口连接PC 适配器在PC 的COM 端口和PC 适配器之间使用插入连接电缆(0 调制解调器电缆)。
电缆必须符合标准RS232 电缆(MLFB 6ES7 901-1BF00-0XA0)。
标准RS232 电缆的针定义在下图中给出(定义在两端是相同的)。
图. 01图. 01 如果使用标准电缆,可用于所有的STEP 7 版本以及所有的PC 适配器版本。
10. plc程序的下载问题问:在一个网络中(比如profibus),有多个plc,在step7中硬件组态中也有多个plc,所编程序是整个网络系统的程序,那么程序下载的时候,如何确定哪些程序被下载到哪一个plc中?答:MPI网络中多个CPU(S7-300/400)及HMI PANEL(WINCE BASED)的程序下载1. 按照你所需要的网络,完成硬件安装及通讯线的连接.2. 对所有的CPU,默认地址都是2,所以可以分别上电,下载硬件配置与程序.3. 对于PANEL可以通过其控制面板的S7-TRANSFER设置网络地址,然后通过MPI网络直接下载PANEL的组态程序,注意,此时S7-TRANSFER中的'ONLY MASTER ON THE BUS'不能被选中。
基于RS-232串口设备的PROFIBUS-DP总线通信设计技术
布 式控 制,必 须 实现 R一 3 口信 号与 P O IU 现 场 总线 的通信 连接 。本 S 2 2串 RF B S
文 基于 R 一 3 S 2 2串 口设 备 与 P O I U — P总线 的通 信 关系 问题 的 详细探 讨 , R FB SD 提出了R一3 S 2 2串 口与 P O IU — P总线 之 间基于 S C RFBSD P 3的通信 设 计方 案 。 2 P OF S协 议 结构 R 旧U P O IU 以 I0 48 R F BS S 7 9 为基 础 以开放 式系 统互 联 网络作 为参 考模 型定 义 了 物理 传输 特性 、 总线存 取 协议和 应 用功 能 。 该模型 共有 7 。1 P O IU — P 层 () R FB S D 。定 义 了第 1 层 和用 户 接 口第 3 、2 到 7 未加 描述 。用 户接 口规 定 了用户 、系 统 以及不 同设备 可调 用 的应用 功 能 层 并详 细说 明 了各 种不 同 P O IU — P R FB S D 设备 的设 备行 为 。2 P O IU —A P () R FB S P 。 A 的数 据传输 采用 扩展 的 P O IU — P R FB S D 协议 。另外 P 还描 述 了现场 设备 行 为的 A P 行规。 A 根据 I C 18 2 准 P 的传 输技 术可 确保 其本 征安 全性 而且 可通 过 E I 5— 标 A 总线给 现场 设备 供 电。 用连 接器 可在 D 上 扩展 P 网络 。3 PO IU -M 。 使 P A () RF B S F S 定义 了第 12 7 应用 层包 括现 场 总线信 息规 范 (i lb sM sa e S e i 、、层 F e du e sg pc —
嵌入式PROFIBUS-DP从站通信接口的设计
嵌入式PROFIBUS-DP从站通信接口的设计摘要:论述了一种PROFIBUS-DP从站开发方案,为自主开发具有PROFIBUS-DP通信功能产品的用户,以OEM方式提供PROFIBUS-DP从站通信接口。
关键词:现场总线;PROFIBUS-DP;从站;通信接口0引言目前国内对自动化产品(电器、仪表、驱动装置等)提出PROFIBUS通信功能要求,主要来源于:(1)国外生产设备及技术的引进,特别是从欧洲引进的成套设备通常采用PROFIBUS现场总线,因此对国内配套产品提出了现场总线PROFIBUS通信功能的技术要求;(2)国内自动化系统厂家比较成功的、面向行业的控制系统,要求系统技术向现场总线技术发展,同时也要求现场设备向智能化、网络化方向发展。
基于上述需求,嵌入式PROFIBUS-DP从站通信接口的设计为自主开发具有PROFIBUS-DP通信功能产品的用户提供了一种快速、高效的解决方案。
1实现方法(1)电路设计制作:使用PROFIBUS通信专用ASIC芯片SPC3实现协议相关内容,选用合适的CPU,外围加带光电隔离的RS-485驱动;(2)单片机+Firmware软件:需要在单片机中编程(Firmware软件),实现单片机与ASIC的结合;(3)用户产品的CPU通过串行接口向PROFIBUS-DP从站通信接口板读/写输入/输出数据;PROFIBUS-DP从站通信接口板自动转换成PROFIBUS-DP协议与PROFIBUS主站通信;(4)编写GSD文件,搭建一个调试与测试平台进行PROFIBUS系统配置。
2硬件设计嵌入式PROFIBUS-DP从站通信接口板(以下简称接口板)由CPU芯片、PROFIBUS 协议芯片SPC3及光隔RS 485驱动等电路组成,如图1所示。
接口板与用户模板采用串口连接,使用波特率选择开关可选择指定的7种波特率(9600、19.2K、38.4K、57.4K、115.2K、230.4K、460、8K)中的一种;接口板需要用户模板提供2组5 V电源(VCC/GND150 mA和5 V/0V-100 mA),分别作为接口板的电源及光隔外电源,由16针插座J1引入。
RS232Profibus协议转换器使用说明
RS232Profibus协议转换器使用说明RS232-Profibus 协议转换器使用说明(V2.2)首先感谢您选用我们的产品,您的支持和鼓励是我们前进的源动力。
本模块是PROFIBUS-DP现场总线协议与RS232(ASCII)协议之间相互转换的桥。
可以实现PROFIBUS-DP数据与RS232数据之间相互转换。
字节数据是以8位ASCII码方式编码,由ASCII码字符串组成的报文构成用户的自定义协议。
本说明书为RS232-Profibus协议转换模块(版本V2.2)的使用说明。
一、模块设置:1、RS232通信波特率设置:在组态软件里,通过选择设备参数(device-specific parameter)设置RS232通信波特率,可设定为:1.2Kbps、2.4Kbps、4.8Kbps、9.6Kbps、19.2Kbps。
缺省为:4.8Kbps。
此处设定的通信波特率与RS232设备设定的必须一致。
2、RS232通信字符格式设置:在组态软件里,通过选择设备参数(device-specific parameter)设置通信字符格式,可设定为:⑴一个起始位、八个数据位,一个停止位。
⑵一个起始位、八个数据位,一个奇效验位、一个停止位。
⑶一个起始位、八个数据位,一个偶效验位、一个停止位。
缺省为:一个起始位、八个数据位,一个停止位。
此处设定的字符格式与RS232设备设定的必须一致。
因2个停止位的设备目前市面极少存在,且取消奇效验位改为2个停止位没有意义,故网关不支持2个停止位的格式。
如果需要2位停止位格式的定义,请在定货时说明。
组态软件中RS232通信字符格式设置3、用户诊断功能的选择:本模块可提供三项用户事件诊断,在组态软件里,通过选择设备参数(device-specific parameter)选择是否激活用户诊断。
选择(NOEXTERNAL DIAG)不激活(即出现用户事件诊断不向主站报警),选择(EXTERNAL DIAG)激活(即出现用户事件诊断向主站报警),用户事件诊断定义:UNIT_DIAG_BIT(0)="BAUD ERROR",即波特率选择错误UNIT_DIAG_BIT(1)="Parity ERROR",即字符格式选择错误UNIT_DIAG_BIT(2)="TONGXUN ERROR",即本模块与用户设备通信故障一旦激活了诊断,在S7程序块中就必须组态定义OB82,OB85,OB86,OB87和OB122等组织块。
RS232与USB接口的转换设计
2003年9月第20卷第5期培训与研究——湖北教育学院学报TrajnjngandResearchJo啪alofHubeiUniVers毋0fEducationSep.2003V01.20No.5RS一232与USB接口的转换设计龚义建1陈锋敏2(1.湖北教育学院计算机科学系,湖北武汉430060;2.湖北经济学院教育技术部,湖北武汉430077)摘要:Rs一232和usB各有特点,两个不同的标准之间也存在着较大的差异,但是在微机接口的应用和设计中,常常需要在不同接口的设备之间进行数据通讯和接口转换。
本文结合对这两种串行接口标准的特点的分析和比较,介绍了一种采用专用转换芯片来实现UsB和Rs一232接口的转换方案,并对方案的设计方法及其特点进行了分析和说明。
关键词:Rs一232;uSB;接口转换中图分类号:TP336文献标识码:A文章编号:1007—1687(2003)05一0021一03作者简介:龚义建(1955一),男,湖北教育学院计算机科学系,副教授。
0引言Rs一232是由美国电子工业联合会(EIA)与BELL等公司一起开发的并于1969年公布的串行通信接口标准,是为远程通讯连接数据终端设备DTE(DataTeminalEquipment)与数据通讯设备DcE(DataCo姗uninationEquipment)定义的物理接口。
由于制造厂商都生产与Rs一232兼容的通信设备,而且其接口和通信协议比较简单,通信设备厂商开发出了大量的以RS一232为接口的各类产品,因而在计算机串行通信领域采用最为普遍,已成为微机串行通信接口中广泛采用的一种标准。
usB(universalserialBus)通用串行总线是由康柏等7家大厂商共同开发制定的一种新型的外设接口标准,1996年公布了usBl.0版本。
usB总线规范推出后,由于usB总线的速度快、用户安装方便等优点对RS一232总线产生了冲击,usB技术和设备在电脑中已得到较为广泛的应用,现在的台式Pc机和笔记本电脑基本上都带有一到两个UsB接口,很多计算机外设都采用uSB接口,各种带usB接口的芯片以及uSB设备也在市场上不断涌现。
连接串口(R232485)设备到PROFIBUS解决方案
目录引言 (1)应用 (1)功能 (2)优点 (2)效益.......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
技术数据 .. (2)连接串口(RS232/485)设备到PROFIBUS解决方案-----轻松实现串口设备作DP从站引言现如今,工业现场有一些设备通常只有一个RS232、RS422或RS485接口,因此无法兼容PROFIBUS。
如何将这些只带有串口的设备轻松、可靠地连接到PROFIBUS网络上?方便整个网络的监控。
这里,推出一种协议自由转换解决方案。
通过使用SPI 3(可现实串口转PROFIBUS),可将带有串口的设备可作为DP从站集成PROFIBUS内。
根据用途,有各种协议和物理接口。
在分散的PROFIBUS安装内,SPI3可替换PLC内的串口。
利用SPI 3GSE文件通过各自的PROFIBUS DP主站对SPI3进行配置。
轻松安装和参数化;配置无需附加软件;灵活配置PROFIBUS IO范围。
应用SPI 3适用于简单的应用,例如连接文本显示器或条形码扫描器,也适用于更复杂的应用,例如集成识别系统、计量系统、控制器和实验室设备,常见的有打标机、智能仪表等。
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 功能• DP 从站,具有的传输率为9.6 kBit/s 至12 MBit/s • 串口传输率为110 Bit/s 至57.6 kBit/s (根据协议) • 串口RS 232、RS 422或RS 485可用• 用GSE 文件通过PROFIBUS DP 主站进行配置• 即插即用集成到PROFIBUS• IO 范围可配置2至64数据字优点✓ 集成串口设备成为PROFIBUS 内的DP 从站设备 ✓ 可用于各种协议和物理接口技术数据名义供电电压:24 V DC (19.2 … 28.8)电流消耗:最大200 mA环境温度:0 … +60°C串口传输率:110 Bit/s 至57.6 kBit/s(根据协议) 串口:RS 232、RS 422、RS 485(根据每个订单)串行协议 免费ASCII 驱动、3964R 、RK512、MODBUS RTU PROFIBUS 传输率:9.6 kBit/s 至12 MBit/sPROFIBUS 接口:RS 485PROFIBUS 输入输出范围:2、4、8、16、32、64数据字 外壳,保护级:塑料,IP 20安装:35 mm DIN 顶帽导轨尺寸W x H x D : 75 x 75 x 53 mmsupport@hkaco.com广州虹科。
PROFIBUS-DP从站转串口协议(Modbus RTU、ASCII、3964R)网关
一、产品型号NT 30-DPS\X\Y :该产品有前端总线接口、后端串口接口、诊断接口。
X表示后端连接为RS232/RSI232、RS485/422、RSI485/ RSI422;Y表示DSub 9针公、母或芯线,用户可根据自己的需求进行选择。
二、功能:实现串口(Modbus RTU、ASCII、3964R)设备接入PROFIBUS总线网络,网关需用我们的免费配置软件进行简单的配置,串口协议(Modbus RTU、ASCII、396R)用户可根据自己设备需求配置,配置后通过诊断接口下载至网关,如果为Modbus RTU协议时,网关支持1、2、3、4、5、6、15、16号命令,Modbus设备既可做主,也可做从。
该网关实现了串口协议到PROFIBUS-DP现场总线协议的转换。
三、用途:凡具有RS232/422/485接口的设备,都可以通过此网关接入PROFIBUS现场总线网络。
四、技术指标:1、PROFIBUS-DP Slave技术参数:可访问:循环数据数据连接:DataExchange 传输速率:9.6KBit/s...12MBit/s 接口:RS-485隔离前端连接:DSub 9针母电缆连接:DSub 9针公2、串口协议:传输速率:50...19200 Bit/s接口:RS-232,RS-422,RS-485前端连接:DSub 9针公电缆连:DSub 9针公,DSub 9针母,或是多般芯线,根据实际情况隔离:对于前端连接隔离。
对于电缆连接根据型号3、其他参数:诊断连接:串口RS-232C 非隔离LED 显示:设备状态、通讯状态电源:18...30VDC,100mA/24V操作温度:0...50C尺寸(LxWxH):65x25x100mm防护等级:IP 20安装:TOP-hat导轨DIN EN60715 电磁兼容性:防噪声EN 61000-6-2 、噪声辐射EN 55011 KI.B组态软件:操作系统:Windows 2000,Windows XP。
PROFIBUS-DP现场总线通信转换接口的设计
文 章 编 号 :0 0 5 1 (0 7o - 0 1 — 0 1 0 - 8 1 2 0 )2 1 3 4
P ROF B - I USDP现 场 总 线通 信 转 换 接 口的设 计
王 素娥 ,郝 鹏 飞
( 西 科 技 大 学 电气 与信 息 工 程 学 院 ,陕 西 西 安 7 0 2 ) 陕 10 1
1 2 硬 件 电路 的 设 计 剖 .
为 了使 硬件 更具 有 通 用 性 , 够应 用 于更 多 的设 备 , 计 时给 予 了充 分 的考 虑 , 硬 件 电 路设 计 成 6 能 设 将
个部 分 :P 3与单 片机 的连 接 ; 储 器 的扩展 ; R I U D SC 存 P OF B P接 口电路 设计 ; 位 电路 的设计 ; S 8 复 R 4 5接 口电路设 计 ; 电电源 的设 计. 供 整个 系统 的 结构 图如 图 2所示 .
* 作 者 简介 : 素 娥 (9 3 )女 , 北 省安 平 县人 , 师 , 士 , 究 方 向 : 机 传 动 控 制 系 统 的 设 计 与应 用 及 现场 总线 技 术 与开 发 王 17 ~ , 河 讲 硕 研 纸
维普资讯
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№ .2
陕 西 科 技 大 学 学 报
J OURNAL OF S HAANXIU NI VERS TY CI I OF S ENCE & TE CHNOL OGY
A pr 007 .2
・
V0 . 5 12
1 3・ 1
陕 西 科 技 大 学 学 报
第2 5卷
4 MHz I 1 。3 MHz 8 l 84 2
控制总线 数 据总线
RS-232 RS-485接口智能收发转换器设计
RS-232/RS-485接口智能收发转换器设计作者:李敏文章来源:电子设计应用摘要:介绍一种将RS-232接口转换为RS-485接口的智能转换器,该转换器采用串口窃电技术获取电源,采用单片机技术实现了数据收发流向的自动控制。
文中给出了转换器的硬件电路及软件设计方法。
关键词:接口转换串口窃电低功耗现代工业企业,由于自动化设备众多,往往采用局域网控制形式,而利用RS-485接口组网简单,成本低廉,且通信距离可满足一般工业应用,因此获得了广泛应用,但一般的微机系统或工业自动化设备,如PLC,智能化仪表等,往往仅具有RS-232接口,因此实现RS-232接口与RS-485接口的转换,就具有重要的实际意义。
传统的做法是在原设备内扩展一个通信适配卡,由该卡实现RS-232→RS-485接口的转换。
采用接口转换卡存在着以下几方面的问题:⑴由于各设备采用的总线结构不同,转换卡的通用性较差;⑵占用原系统的软硬件资源较多;⑶硬件复杂,成本高,尤其对一些硬件结构紧凑或无法改动原设备软硬件资源的自动化设备,使该方案根本无法实施。
针对上述情况,我们设计了一种小巧的无须外部供电的智能收发转换器,实现了RS-232和RS-485接口间的智能转换。
转换器系统构成本智能转换器作为一个独立的电平转换控制器,主要完成电源获取、RS-232电平与RS-485电平间的转换及实现数据流向的自动控制,其系统构成框图如图1所示:图1 系统构成框图由于本收发器要从标准RS-232接口上获取电源,而RS-232接口可提供的电源功率又十分有限,所以如何降低转换器的功率消耗是本设计的重点。
为降低功耗,本转换器均选用新型低功耗器件。
电源电路本转换器采用串口窃电的方法从RS-232接口获取电源,并经DC/DC电路转换为+3V电源供给单片机及接口电平转换芯片使用。
标准RS-232接口中有三个发送信号,即数据终端准备好DTR,请求发送RTS和发送数据TXD。
RS232-PROFIBUS-DP从站接口设计与实现共3篇
RS232-PROFIBUS-DP从站接口设计与实现共3篇RS232/PROFIBUS-DP从站接口设计与实现1RS232/PROFIBUS-DP从站接口设计与实现在现代自动化控制系统中,由于不同设备厂家和不同设备之间通信协议的差异,设备之间的数据通信成为了一个非常重要的问题。
因此,为了实现设备之间的数据交互和互通,需要设计并实现一个通信接口。
本文将介绍如何设计并实现一个RS232/PROFIBUS-DP从站接口。
1. RS232接口的设计与实现RS232是一种广泛应用于计算机和外围设备之间的串行通信接口标准,其最大的特点是传输速率较慢,但具有数据可靠性高、电路简单等特点。
在自动化控制系统中,一些传感器、显示器等设备通常采用RS232接口进行通信。
1.1 接口硬件设计RS232接口的硬件设计主要包括了RS232转TTL电路、TTL电路和单片机之间的串口连接等几个方面。
其中,RS232转TTL电路的作用是将RS232串行信号转换成单片机能够处理的TTL电平信号,而TTL电路则用于将单片机输出的TTL电平信号转换成RS232信号并输出。
1.2 接口软件设计RS232接口的软件设计主要包括串口初始化、串口发送和接收等功能。
串口初始化的主要目的是设置串口工作方式、波特率、数据位数、停止位等各项参数,以保证发送和接收数据的成功。
而串口发送和接收则是该接口的核心功能,通过串口发送和接收,实现单片机与外部设备之间的数据交互。
2. PROFIBUS-DP从站接口的设计与实现PROFIBUS-DP是用于工业自动化领域中的一种开放式工业通信协议,其主要作用是实现不同设备厂家和不同设备之间的数据通信。
PROFIBUS-DP从站接口是一种已经标准化的接口方案,是连接PROFIBUS-DP网络的必要条件。
2.1 接口硬件设计PROFIBUS-DP从站接口的硬件设计主要包括了光电隔离电路、RS485电路和单片机之间的串口连接等几个方面。
USB串口和RS232串口协议转换接口设计
桂林理工大学博文管理学院毕业设计(论文) 题目:USB串口和RS232串口协议转换接口设计二级学院:专业(方向):班级:学生:指导教师:2015 年 5月 5 日摘要社会的发展,科技的进步,普通的RS232接口和打印机并行接口已经逐步被淘汰,取而代之的是USB接口,USB接口是一种快速、灵活的总线接口,与其它通信接口比较,它的最大特点是方便使用,这就是USB的主要设计目标。
本文介绍了基于AT89C52单片机开发USB串口和RS232串口协议转换的基本原理和实现方法,详细介绍了该系统的构成和实现方法,并给出了硬件原理图和软件的设计流程图。
本系统是由USB 接口芯PDIUSBD12与AT89C52单片机并口通讯编程来实现USB 虚拟串口功能,最终可以通过操作这个虚拟串口来完成设备和电脑数据交互。
关键词AT89C52;PIDUSBD12;USB;The Design of Temperature ControllerStudent:He Di Teacher:Cheng Xiao_huiAbstract: With the social development and the advancement of technology, Ordinary RS232 interfaces and printer parallel interface has been phased out, replaced by a USB interface, USB interface is a fast, flexible bus interface, and other communications interface comparison, the biggest feature is easy to use USB interface, which is the main USB design goals.Now in some laptop computers and brand are no longer equipped with standard serial port. However, a large number of application development, especially for embedded development more closely linked with the underlying hardware development, we need to use the serial port, so the market there has been a lot of USB-to-serial devices. USB reason so widely used is because it has a connection is simple, fast, scalable, and hot-swappable operation uniform standards and so on.This paper describes the 51 microcontroller based hardware design and the software development process. The system is composed PDIUSBD12 USB interface chip and 51 microcontroller with parallel communication programming to achieve USB virtual serial port function, Final by operating the virtual serial port to complete the equipment and computer data exchange.Key words:A T89C52;PIDUSBD12;USB;目次摘要 (II)Abstract (III)绪论 (1)1系统总体设计方案 (2)1.1方案设计具体思路 (2)1.2方案设计总体框图 (2)2 硬件部分 (3)2.1 主控制芯片AT89C52 (3)2.11 AT89C52单片机的结构[1] (3)2.2单片机AT89C52外围晶振电路 (4)2.3单片机AT89C52外围复位电路 (5)2.4 PIDUSBD12电路 (6)2.41 PIDUSBD12芯片概述 (6)2.4.2 PIDUSBD12芯片主要特性 (7)2.5电源电路 (7)2.6串口电路 (8)2.61 MAX232芯片概述 (8)3 USB2.0协议 (9)3.1 USB 现状 (9)3.2 USB 简介 (9)3.3 USB 体系结构 (9)3.4 USB 通讯过程 (10)3.5 USB CDC 协议 (11)3.5.1 USB CDC 协议简介 (11)3.5.2 USB CDC 类枚举过程 (11)4.1 USB程序流程图设计 (12)4.2 主程序流程图 (13)4.3程序初始化讲解 (14)5电路板制作步骤 (16)5.1 PCB板制作步骤 (16)5.2 PCB制作流程图 (16)6系统调试 (17)6.1 硬件电路调试 (17)6.2软件调试 (17)6.3调试软件 (17)6.4调试方法 (18)总结 (19)致谢 (20)参考文献 (21)附录1电路原理图 (22)附录2:实物图 (23)附录3:主程序 (23)绪论今天的信息普及程度已经非常高了,三个“电”的时代已经从我们身边走过,即电气、电子和现已进入的电脑三个时代,而这里的电脑,通常是指个人计算机,它是由显示器、主板、内存、硬盘、鼠标键盘等组成。
RS485 RS232 MODBUS转PROFINET网关把MODBUS读卡器接入PROFINET
RS485 RS232 MODBUS转PROFINET网关把工业MODBUS 设备读卡器接入PROFINET网络西门子PLC中的配置案例前言:随着工业现场总线技术以及工业以太网技术的飞速发展,工业自动化现场通常有多种通讯协议同时存在,对于不同协议的设备之间如何通讯,是我们必须面临解决的问题,不同协议之间可以实现协议转换就尤为重要,此方案是以微硬创新协议转换网关为例,介绍如何实现PROFINET和MODBUS-RTU的数据交换,实现MODBUS转PROFINET,或者PROFINET 转MODBUS数据通讯。
项目拓扑图:项目方案:由于工业读卡器有RS485/RS232通讯接口,支持MODBUS-RTU现场总线通讯协议,作为MODBUS从站,PLC 支持PROFINET 以太网通讯协议,作为PROFINET 主站,PLC和工业读卡器的协议是不同的,仪表是MODBUS-RTU,PLC是PROFINET,所以PLC是不能直接采集工业读卡器的数据的,需要通过MODBUS转PROFINET/ROFINET转MODBUS协议转换模块实现不同协议间的数据交换。
产品清单:1、MODBUS转PROFINET网关:PNMD485-K202、工业读卡器:RS485/RS232 MODBUS3、PLC:西门子S7-12004、软件:博图(博途)产品概述:MODBUS转PROFINET网关概述:PNMD485-K20型号为北京微硬创新科技有限公司(微硬创新)开发的MODBUS转PROFINET网关,实现MODBUS转PROFINET功能,也可以实现PROFINET转MODBUS功能,能够实现实现MODBUS接口仪表、变频器、综保、软启动器等设备接入到S71500、S71200、CPU315-2PN/DP、S7400等PROFINET网络系统,是串口PROFINET网关的一种。
网关在PROFINET一侧是PROFINET从站,在串口一侧物理接口有RS-485或-232两种,支持MODBUS/RTU主站或从站。
无锡北辰 NT30-DPS 网关 应用说明书
NT30-DPS网关应用说明书一、NT30-DPS网关概述NT30-DPS网关将串口协议转换为Profibus-DP从站,应用于将具备串口通讯协议的设备(如PLC、仪器仪表、传感器等)接入Profibus-DP网络从而接受Profibus-DP主站的控制。
NT30-DPS包括四个订货号:1、 NT30-DPS-RS2:RS232至Profibus-DP从站转换2、 NT30-DPS-RSI2:RS232至Profibus-DP从站转换,RS232端口电气隔离3、 NT30-DPS-RS4:RS422/RS485至Profibus-DP从站转换4、 NT30-DPS-RSI4:RS422/RS485至Profibus-DP从站转换,RS422/RS485端口电气隔离二、应用架构NT30-DPS在Profibus-DP总线上作为Profibus-DP从站运行,具有唯一的从站地址(可以在网关上设定),通过Profibus-DP 的输入输出映像区接受Profibus-DP主站(如西门子的CPU315-2DP)控制。
NT30-DPS网关通过串行总线可以连接多个串口协议设备(如Modbus RTU设备),应用架构如下图所示:注:一个NT30-DPS网关可以连接的串口协议设备的数量和所使用的协议固件相关,并且也受到Profibus-DP从站映像区大小的限制(NT30-DPS的输入输出映像区最大为244个字节)。
设计时如果读写的数据量较大可以选择多个网关解决。
三、协议固件NT30-DPS有三个协议固件可供选择,这些协议固件保存在随机光盘的Firmware文件夹中;网关在出厂时内部无预装固件,因此在使用网关前必须先下载相应的固件(通过软件,软件在随机光盘中)。
三个协议固件如下:1、NTDPSMBR.N34 :ModbusRTU(主/从站)至Profibus-DP从站协议转换固件文件名2、NTDPSASC.N34 :自定义ASCII协议至Profibus-DP从站协议转换固件文件名3、NTDPSNVR.N34 :西门子3964R协议至Profibus-DP从站协议转换固件文件名网关在不同协议固件下的工作模式区别:1、在ModbusRTU和3964R协议至Profibus-DP从站协议转换固件下,网关工作于Memory-Memory模式,即共享内存模式。
基于RS232口的PROFIBUS—DP主站功能的实现
S D1 是 固定 长 度 为 6( 含 固定 的结 尾 字节 ) 的报
文。
上 电初始化
开始
S D 2 长度 可变 , 应用最 多。
匹配波特率 l — —J 查 询F D L 状 态
根据主从站间的通信机制, 为实现主从站之间
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该报文为1 号 主 站 发给 6 号从站 的请 求 帧, 功 能
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李 国强 刘二余
目前 , 基 于P RO F I B US 的现 场 总 线 产 品在 我 国 工 业领 域 的应 用越 来越 多, 许 多 新 建 的火力 发 电厂 也 选 用 了一 些 总线 化 的设备 和 系统 。 为适 应 这一 趋 势, 开发了系 列DP 从 站模 块 , 其 中包 括 2 0 路 模 拟 量 输入 的DP 从 站 模 块I DC B. 4 E / DP , 主 要 用于直 接 在 现场 实现 多点温度 检 测 ( 锅 炉壁 温 、 定子 线 圈等 ) , 检 测 后直接 通 过 总线 将 数据 传 送 至DCS 网络。
中阅{ j l 嚣{ 夏 表C H I N A I N S T R U M E N T A T I O N
2 0 1 3 年 第1 1 期
T E C H NI C AL E X P L O R A T I O N l技术探讨
基于R S 2 3 2 口的 P R O F I B U S — D P 主站功能的实现
但 是 ,由于DCS 的DP 主 站 主 要 是P L C( 如S 7 -
Profibus-DP接头制作方法
Profibus-DP接线方法 [3243]1、电缆接法PROFIBUS 电缆很简单的,就只有两根线在里面,一根红的一根绿的,然后外面有屏蔽层。
接线的时候,要把屏蔽层接好,不能和里面的电线接触到。
要分清楚进去的和出去的线分别是哪个,假如是一串的,就是一根总线下去,中间不断地接入分站,这个是很常用的方法。
在总线的两头的两个接头,线都要接在进去的那个孔里,不能是出的那个孔,然后这两个两头的接头,要把它们的开关置为ON状态,这时候就只有进去的那个接线是通的,而出去的那个接线是断的。
其余中间的接头,都置为OFF,它们的进出两个接线都是通的(记忆方法:ON表示接入终端电阻,所以两端的接头拨至ON;OFF表示断开终端电阻,所以中间的接头要拨至 OFF)。
2、电缆的测量接好了线以后呢,还要用万用表量一量,看这个线是不是通的。
假如你这根线上只有一个接头,你量它的收发两个针上面的电阻值,如果是220欧姆,那么就是对的,假如你这根线已经做好了,连了一串的接口,你就要从一端开始逐个检查了。
第一个单独接线的接口,是ON状态,然后你把邻近的第一个接口的开关也置为ON,那么这个接口以后的部分就断了。
现在测最边上,就是单线接的那个接口,之后的测量也一直都是测这个接口,测它的收发两个针,和刚才一样,假如电阻是110欧姆(被并联了),那么这段线路就是通的,然后把中间刚才那个改动为ON的接口改回到OFF,然后是下一个接口改为ON…….就这么测下去,如果哪个的电阻不是110欧姆了,就是那一段的线路出问题了。
3、常见故障(1)终端DP头接线错误,或终端电阻设置错误。
(2) DP头接线不牢,最好接完线用上面的方法测试一遍。
(3)硬件配置和从站号设置问题。
一、制作前准备工具及材料工具1、Profibus双芯屏蔽电缆两根;2、Profibus-DP网头1个;3、电缆刀1把;剥线器1把;4、偏口钳1把;5、(裁纸刀1把,万用表一块);6、大小一字螺丝刀各1把。
基于STC单片机的CAN BUS与RS-232接口转换器的设计
基于STC单片机的CAN BUS与RS-232接口转换器的设计商广辉
【期刊名称】《《可编程控制器与工厂自动化(PLC FA)》》
【年(卷),期】2010(000)002
【摘要】本文以STC单片机和CAN控制器SJA1000为核心设计实现了能够用于RS-232接口和CAN接口的转换模块,解决了CAN总线与RS-232接口之间数据通信速率以及通信帧格式不同的问题,实现了RS-232接口数据与CAN总线数据的交换,实际运行表明该设计是成功的。
【总页数】3页(P58-59,78)
【作者】商广辉
【作者单位】阜新矿业集团有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP368.1
【相关文献】
1.从RS-232到Profibus-DP的转换接口设计 [J], 张永德;徐秀杰
2.无源光电隔离RS-232转RS-485接口转换器设计 [J], 孙宁先
3.基于RS-232/RS-485接口转换器的半双工串行通信研究 [J], 余海涛;张丹平
4.数字隔离型RS-232转M-Bus接口电路的设计 [J], 蒋园园;张恺乐;王智泉;钟德荣
5.HXSP-2108C光电隔离型RS-232/RS422/RS485 接口转换器的工作原理、检测与维修 [J], 农挚著;邱杰
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从RS-232到Profibus-DP的转换接口设计Design of the Conversing Interface between RS-232to Profibus张永德 徐秀杰(北京化工大信息科学与技术学院,北京 100029)摘 要 针对现场总线Profibus系统的特点和要求,基于西门子公司的Profib us-DP智能从站开发包Development Ki t4,提出了一种从RS-232到Profibus-DP的协议转换接口的设计思想及其软件硬件实现过程。
通过这种接口,可以将具有RS-232接口的传统仪器仪表设备接到Profibus总线上,实现与Profibus的透明数据传输。
关键词 Profib us 通信协议 转换接口 SPC3A bstract In accordance wi th the features and req ui rement of the fieldb us Profibus,the design concept and i mplementation of hard ware and software for a conversin g interface between RS-232to Profibus-DP based on Siemens Profibu s-D P intelli gent slave station Devel op ment Ki t4are stated. Th rough thi s conversi ng in terface,the conven tional in stru mentation with RS-232interface can be con nected to Profibu s to i mplement transparent data tran smission.Keyw ords Profi bus Comm unication protocol Conversi ng in terface SPC30 前言Profibus是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准,广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通、电力等其他领域自动化。
基于现场总线的控制系统要求现场仪表及设备必须具有现场通信能力,而我国目前的实际情况是:多数传统仪表及现场设备并不具备现场总线接口,而完全使用国外进口设备将会使系统成本过高。
如何将大量的传统仪器设备连接到Profibus总线上,成为广大用户急于要解决的问题。
本文所讲述的这个接口产品就是处理从RS-232到Profibus-DP的协议转换,将具有RS-232接口的现场测量设备及仪表接入Profibus总线系统,起到一个桥的作用,称之为总线桥。
1 Profibus-DP网络协议Profibus的网络协议是以ISO颁布的OSI标准七层参考模型为基础的,只是对第三层到第六层进行简化。
它的三种模块(FMS、DP和PA)可以适应不同的应用对象和通信速率方面的要求,开放性也好。
它们均使用一致的总线存取协议,该协议是通过OSI参考模型第二层(数据链路层)来实现的,包括了保证数据可靠性传输的技术及协议和报文处理。
数据链路层协议媒体访问控制(MAL)部分采用受控访问的令牌总线(token bus)和主从方式。
其中令牌总线与局域网IEEE8024协议一致,令牌在总线上的各主站间传递,持有令牌的主站获得总线控制权,该主站依照关系表与从站或与其他主站进行通信。
主从方式用于主站和从站间通信,其工作特点是:总线上一个主站控制着多个从站,主站与每一个从站建立一条逻辑链路;主站发出命令,从站给出响应;从站可以连续发送多个帧,直到无信息发送、达到发送数量或被主站停止为止。
数据链路中帧的传输过程分为三个阶段:数据链路建立、帧传输和链路释放。
Profibus-DP并未采用ISO/OSI的应用层,而是自行设置一用户层。
该层定义了DP的功能、规范与扩展要求等。
物理层协议是网络中最低层协议,为链路层透明位流传输提供所必须遵循的规则,与ISO/OSI 参考模型的第一层相同,采用RS-485传输技术。
2 与RS-232设备通信过程RS-232只是设备通信物理层的一个标准,因此Profibus主站必须向RS-232设备传送它能够理解的数据,这就是RS-232设备的通信协议。
所以,为实现Profibus主站与RS-232设备的有效数据通信,Profibus 主站编程人员应该了解RS-232设备的通信协议。
RS-232设备的通信协议通常有以下两类:2.1 具有应答关系和若干通信指令的通信协议这是应用比较广泛的通信格式,通信数据可以是ASIIC码或二进制数据。
对于这种设备,既有发送又有接收。
用户在主站编程,按照协议规定的报文格式将通信数据填入RS-232总线桥的Profibus数据输出区,通过所产生的中断启动转换接口将通信数据发送到设备,然后总线桥自动转入接收状态。
当总线桥数据全部接收完RS-232设备的回答报文数据后,完成Profibus协议的处理并发送到主站,这样主站在Profibus 数据输入区就得到了RS-232设备的回答报文数据。
2.2 无应答关系、单纯接收或发送数据的通信协议此类设备(如条码扫描器)只通过RS-232接口向Profibus主站发送数据,也有的设备(如显示屏)只通过RS-232接收Profibus主站发送的数据。
Profibus主站实现这类简单通信协议的原理与第一种协议相同,只是不会出现冲突,编程更为简单。
3 RS-232总线桥硬件设计RS-232总线桥系统框图如图1所示:图1 系统框图3.1 SPC3说明西门子公司的SPC3是用于DP智能从站的协议专用芯片。
外接48MHz晶振,能自动检测波特率从9 6k 到12M,具有1 5k字节的报文帧存储器、方式寄存器、状态寄存器、中断寄存器及缓冲区等。
能完全独立的处理DP协议所有通信任务。
总线访问是由硬件驱动的,与应用对象之间通信采用数据接口,因此数据的交换独立于总线周期。
SPC3的方式寄存器0用于设置Profibus-DP的操作方式,如minTSDR、SYNC、FREEZ E 等,方式寄存器1设置可动态改变的状态。
状态寄存器存放从站的状态信息,以便在任何时间能扫描总线的介质访问子层(MAC)。
集成的监视定时器(watch do g),可自动识别波特率,并防止出现故障危及外围设备。
一个公共的中断输出,CP U可以通过读取中断寄存器来判断中断源并执行相应中断。
在UAR T中,实现并行数据流和串行数据流的变换。
在第一个字符发送前,SPC3生成发送请求信号R TS。
它集成了完整的DP从站状态机,Profibus协议的周期地性循环部分由专用协议芯片完成,其余非循环协议部分则要由微处理器中的软件来实现。
SPC3自身带有1 5kB的数据存储区,至少需要11位地址线。
单片机P0口的P0 0~P0 7接SPC3的DB0~DB7端,既作为SPC3的数据线,也作为SPC3地址总线的低8位。
单片机P2口的P2 0~P2 2接SPC3的AB0~ AB2端,作为SPC3地址总线的高3位,同时要使SPC3的高5位AB7 3=00000。
在软件程序的设计中,SPC3的数据存储器的地址区被强制在1000H~15FF H,这要求P2 7~2 4=0001,要想AB4仍为0,就必须将P2 4通过一个非门接SPC3的AB4端。
在实际电路中,SPC3的AB7~5通过一个接地电阻接地,使得AB7 5=000,AB3接P2 3始终给出低电平信号即AB3=0,AB4的输入端通过一个可编程逻辑芯片对P2 7~2 4的编码电路来实现(AB4=P2 7|P2 6|P2 5非P2 4),这样只要使P2 7~2 4= 0001,AB4始终为1,从而保证SPC3的数据存储器的地址范围为1000H~15F FH。
3.2 Profib us总线接口Profibus接口是Profibus标准驱动电路,由两个输入光电隔离电路(6N137,10Mbps)、一个输出光电隔离电路(6N136)、一个RS-485驱动芯片(SN75LS176)、一个D型9针插头组成及辅助电路组成。
光隔是用以消除来自零线的干扰,如果现场通信的波特率需要到12M,在光隔选用时还需要考虑更高的性能,如HC PL7720等。
3.3 RS-232接口RS-232接口电路RS-232驱动电路,由一个输入光电隔离电路(6N136)、一个输出光电隔离电路(6N136)、一个串口处理芯片(MAX232)、D型9针插头及辅助电路组成,实现串口TTL信号到RS-232信号的转换。
3.4 拨码开关一方面用作设置从站地址,另一方面用作RS-232接口设置。
上电时,使D7=1,D5~D0作为串口配置数据存入EEPR OM,然后将D拨到0,D6~D0共7位作为设置的从站地址。
D2D1D0:串口波特率设置; D4D3:是否有奇/偶校验;D5:接收/发送允许。
3.5 微处理器接口微处理器AT89LS8252由以下几部分组成:一个8位中央处理器(CP U),片内8k字节的Flash存储器,2k 字节的EEP ROM,片内256字节的SRAM,4个8位的双向可寻址I/O口,一个全双工UART串行接口,具有SPI接口,含有Watchdog、定时器等,可满足接口对程序、配置数据、Profibus标准对异步通信等的需要。
AT89LS8252外接24MHz晶振。
通过对SPC3的控制实现Profibus的通信,并在RAM中建立Profibus通信数据缓冲区。
另一方面,通过RS-232接口实现和外部现场设备的通信,同样在RAM中建立RS-232通信数据缓冲区。
CPU 通过两个通信缓冲区的数据交换,实现Profibus 到RS-232的通信。
4 软件设计[1~3]在西门子公司的DP 从站开发包Pac kage4中,包括面向SPC3的C 原码固态程序DPS2。
利用它所提供的用户宏接口,可以方便的实现SPC3中各寄存器及缓冲区的初始化设置,根据中断源类型实现与主站通信数据的接受与发送。
因此单片机不需要考虑从站状态机的实现顺序。
结合用户对数据的处理,其主程序流程图如图2所示,中断流程如图3所示。
其中有三个部分需要重点说明。
图2主程序流程图图3 SPC3中断程序流程∀SPC3初始化必须为SPC3分配的缓冲区包括:三个输入缓冲区(Din buffer)、三个输出缓冲区(Dout buffer)、两个诊断缓冲区(Diag buffer)、一个配置缓冲区(cfg buffer)、一个校验配置缓冲区(real cfg buffer)、一个参数化缓冲区(prm buffer )和一个辅助缓冲区(Aux buffer)。