一种基于FF总线的智能控制系统设计

时间:2022-11-25 12:41:17 作者:壹号 字数:2027字

现场总线--FF总线的原来 及其应用

一种基于FF总线的智能控制系统设计

摘要: 本文介绍了一种基于FF总线的智能控制系统的设计方案,主要解决了系统结构、通讯控制器、MCU选型、硬件接口和软件的设计问题。控制系统采用通讯控制芯片和CPU,完成现场信号采集、控制,并能通过USB接口上传数据到上位PC机。系统利用FB3050片强大功能,可在低功耗条件下处理实时复杂通讯协议,并采用DMA方式,减少CPU开销。 关键字: FF总线;MCU;控制系统;通讯协议

1 引言

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现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现,标志着工业控制技术领域又一个新时代的开始,并将对该领域的发展产生重要影响。现场总线技术正受到国内外自动化设备制造商与用户的关注,它的出现,给自动化领域带来了一次革命。基于现场总线及智能化仪表的控制系统FCS (Fieldbus Control System)将逐步取代传统DCS。

2 系统结构设计

本系统中通讯设备分为两类,一类是通讯主节点,可作为总线系统中的链路活动调度器。其结构如图1所示,P89V51RD2单片机作为CPU,负责实现FF协议中的LAS功能。用FB3050作为与现场总线的接口芯片,负责收发数据包。用IS62C256 SRAM (32K)作为CPU与FB3050共用的RAM,实现DMA功能。该主节点通过USB通讯口与上位机交换数据。

图1 通讯主节点结构框图

另一类是通讯从节点部分,作为网络中的基本设备,FF通讯部分电路与主节点相同。数据采集与控制模块中CPU选用AT89S52,该芯片内置8K Flash存储器和256B RAM,可满足控制要求。CPU通过控制AD7705实现数据采集,输出到DA0832实现对环境的控制。并设计有LCD显示和按键功能。该模块其通过串行通讯口与从节点网卡CPU相连。 3 硬件系统设计

3.1 主CPU与通信控制芯片的选择