基于WorldFIP现场总线协议的电流—总线转换器的开发

论文摘要

现场总线技术是当今工业控制领域内的热门技术,它是连接智能现场设备和自动化系统的全数字、双向传输、多分支结构的通信网络。但是由于现场总线技术目前正处于发展阶段,现代过程控制系统也由分散控制系统（DCS）向现场总线控制系统（FCS）过渡。本文设计开发的基于 WorldFIP 现场总线协议电流-现场总线转换器成功解决了传统仪表与 FCS 的兼容问题,这对现场总线系统的推广应用具有非常重要的意义。 本文详细的介绍了基于 WorldFIP 现场总线协议电流-现场总线转换器的硬件设计和软件开发,包括元器件的选择和具体电路的设计以及程序的编写,并对样机进行软硬件调试。 最后对设计中的一些问题进行了有益的探索,并对仪表的功能进一步完善和扩充提出了建议。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 现场总线控制系统概述
• 1.1.1 现场总线技术的发展背景
• 1.1.2 现场总线技术的特点与优点
• 1.1.3 现场总线技术的发展趋势
• 1.2 选题意义及可行性分析
• 1.2.1 选题意义
• 1.2.2 嵌入式技术和产品的发展加速了智能仪表的开发
• 1.3 论文的主要工作及具体实施方案
• 第二章 WorldFIP 现场总线技术综述
• 2.1 W o r l d F I P 总线简介
• 2.1.1 WorldFIP 总线概述
• 2.1.2 WorldFIP 总线的特点
• 2.1.3 WorldFIP 与 Internet 技术的融合
• 2.2 W o r l d F I P 协议
• 2.3 WorldFIP 协议的传输机制
• 2.4 WorldFIP 典型器件和开发工具
• 第三章 硬件设计
• 3.1 现场总线智能仪表
• 3.1.1 现场总线智能仪表的特点
• 3.1.2 现场总线智能仪表的基本结构
• 3.2 电流－总线转换器（IF）的整体设计方案
• 3.3 输入模块设计
• 3.3.1 功能
• 3.3.2 硬件设计原理
• 3.4 微处理器模块设计（CPU 模块）
• 3.4.1 CPU 简介
• 3.4.2 CPU 板的整体设计
• 3.5 通信模块
• 3.5.1 组成及功能
• 3.5.2 通信板硬件设计
• 3.6 显示模块
• 3.6.1 LCD模块的选择
• 3.6.2 显示板与MCU板的接口
• 第四章 软件设计
• 4.1 软件的整体设计思路
• 4.2 数据采集与处理程序
• 4.3 显示模块
• 4.4 通信模块
• 4.4.1 应用层－物理层接口
• 4.4.2 周期变量访问与非周期变量访问
• 4.4.3 帧格式
• 4.4.4 通信中断程序
• 4.5 功能块开发
• 4.5.1 功能块的结构特点
• 4.5.2 WorldFIP 现场总线功能块的应用开发
• 第五章 系统调试
• 5.1 硬件调试环境
• 5.2 软件调试环境
• 5.3 具体调试
• 第六章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表论文情况