[实用新型]一种PROFIBUS-DP1主站通讯服务器

说明书

技术领域

本实用新型一种PROFIBUS-DP1主站通讯服务器，集PROFIBUS-DP1主站、数据处理、总线通讯为一体，在工业自动化控制中实现PROFIBUS现场总线快速组网、数据处理和管理的装置及其实现方法。属于自动化控制技术领域。 

背景技术

PROFIBUS－DP1应用于现场级，它是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O之间的通讯；其特征就决定了其高速性，实时性等要求，伴随而来的就是其庞大的数据量，给后台处理设备带来了巨大的处理压力，当多个主站同时向一个后台发送数据的更是明显，通常使用的像PLC一类的携带PROFIBUS－DP1通讯卡来实现PROFIBUS－DP1主站功能，如果有多个PROFIBUS－DP1通讯卡同时工作时， PLC的处理能力明显下降，且远方控制速度和精确度都不能得到很好的保证。如配备多台PLC去现实PROFIBUS多主站配置要求，显然增加了设备成本和维护成本，而且增加了后台设备的硬件配置要求。 

发明内容

本实用新型为了克服现有的PROFIBUS组网复杂、组网可靠性差、成本高、操作性不强等缺陷，设计一种集PROFIBUS-DP1主站、数据处理、总线通讯为一体，实现PROFIBUS现场总线快速组网、数据处理和管理的装置及其实现方法。其技术是这样实现的：包括主CPU控制单元、电源单元、数据链接单元、PROFIBUS-DP1主站卡单元及外围电路，其特征在于：其连接是主CPU控制单元、PROFIBUS-DP1主站卡单元，通过数据链接单元跟1～７块PROFIBUS-DP1主站卡单元连接由CAN总线实现数据交换，电源单元提供装置各模块单元所需的工作电源，所述的主CPU控制单元采用了低功耗高性能的Sitara ARM 微处理器AM1808；所述的PROFIBUS-DP1主站卡单元采用了STM32微处理器；所述的各单元采用模块化设计，所述的单元模块布局上采用了外部输入信号与输出做光电隔离；实施该技术后的优点和效果在于: 首先是克服了以往多PROFIBUS-DP1主站组网难度大，系统复杂的缺陷，实现独立的模块化设计，更加可靠稳定，也易于设备的维护，实时性高；具有组网方便，易于管理和维护，也方便了后台组态人员的大量的数据处理所带来的工作量，极大的缩短了基于PROFIBUS的通讯工程时间；能够在线进行PROFIBUS主站参数的修改，能够在线查看工程数据；通过主CPU控制单元可以把PROFIBUS从站设备实时数据传送到多个后台而互不影响，是一种很实用很理想的ROFIBUS-DP1主站通讯服务器装置。 

附图说明

图1为本实用新型总体结构示意图； 

图2为本实用新型上位机参数配置软件示意图； 

图3、图4为本实用新型PROFIBUS-DP1主站卡硬件原理图； 

其中，1～７- PROFIBUS-DP1主站卡单元，8-数据链接单元，9-电源单元，10-主CPU控制单元。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型进一步描述： 

见附图1，本实用新型的连接是采用主CPU控制单元10，通过数据链接单元8跟PROFIBUS-DP1主站卡单元1-7连接。电源单元9给其他单元连接并提供其工作电源；主CPU控制单元10采用了低功耗高性能的Sitara ARM 微处理器AM1808，PROFIBUS-DP1主站卡单元同样采用低功耗高性能的ARM Cortex-M3内核的STM32微处理器；电源单元采用了冗余交直流开关电源；各单元采用模块化设计，模块布局上都采用了信号的光电隔离处理。 

其功能实现方法及其功能实现具体步骤是： 

（1）电源单元9输入交直流80V--265V,输出可供其他各单元工作的工作电源；

（2）PROFIBUS-DP1主站卡单元1采用了STM32微处理器，模拟profibus主站协议栈，通过编程实现主站的通信机制和控制时序。上位机软件配置主站和从站参数（见附图2），通过PROFIBUS-DP1主站卡单元自带的串口或者数据链接单元上的CAN总线下载参数配置数据表，配置成功后PROFIBUS-DP1主站卡单元将根据保存的配置参数与PROFIBUS从站设备建立数据连接，进行通讯，并将其接收到的从站有效数据上传到数据链接单元CAN总线上，给主CPU控制单元接收处理；