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基于以太网的PROFIBUS测试平台的研究

作　者: 杨菲
导　师: 蒋大明
学　校: 北京交通大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 工业以太网 现场总线 PROFIBUS-DP PROFIBUS测试平台 PROFIBUS通信平台
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 88次
引　用: 2次
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内容摘要


现场总线技术凭借着其开放性、交互性、分散性、适应性的优点,在工业控制领域迅速的发展起来,并产生了重要的影响。PROFIBUS现场总线是面向工厂自动化、流程自动化的一种国际性现场总线标准,是使用最广泛的现场总线之一。近些年由于市场需求,国内企业纷纷开展了关于PROFIBUS智能产品的开发。但PORFIBUS产品在允许上市销售使用之前,必须通过授权组织的产品一致性测试,以保证所开发的产品符合协议规范。目前,国内外市场上没有简单的针对PROFIBUS产品的一致性测试商用辅助测试工具,导致企业无法在产品开发的早期阶段及时地发现问题,这些都增加了企业的开发难度和开发周期。本课题通过对实际应用中存在的问题进行了分析研究,提出了符合PROFIBUS-DP通信协议和DP行规的测试平台,该平台与PROFIBUS通信平台结合,实现对PROFIBUS产品的早期测试。通过对PROFIBUS现场总线技术的深入了解,在分析协议的基础上,大胆地提出了基于以太网的PROFIBUS设备测试新方案。在明确系统要求,进行系统结构和功能分析后,设计实现了PROFIBUS测试平台。本文重点阐述了测试平台软件模块的设计思路及实现过程,给出了流程图、部分代码和运行结果。在系统验证阶段,将该基于以太网的PROFIBUS测试系统应用到一个实际测试案例中,将测试结果与实验室的标准化测试结果进行对比,验证了系统的正确性。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-8
序  8-11
1 综述  11-20
  1.1 工业通信网络概述  11-12
  1.2 现场总线及其研究现状  12-17
    1.2.1 现场总线的产生背景  12
    1.2.2 现场总线的特点与优点  12-13
    1.2.3 现场总线的发展趋势  13-14
    1.2.4 几种重要的现场总线技术  14-16
    1.2.5 现场总线的协议测试  16-17
  1.3 课题研究背景与研究意义  17-18
  1.4 研究的主要内容  18-20
2 PROFIBUS概述  20-37
  2.1 PROFIBUS的发展历程  20
  2.2 PROFIBUS的家族成员及应用  20-21
  2.3 PROFIBUS的协议结构  21-23
  2.4 PROFIBUS-DP  23-35
    2.4.1 PROFIBUS-DP的基本参数  23-26
    2.4.2 DP各站的功能及工作过程  26-29
    2.4.3 DP-V0报文  29-34
    2.4.4 PROFIBUS总线时序关系  34-35
  2.5 PROFIBUS的GSD文件  35-36
  2.6 PROFIBUS行规  36
  2.7 本章小结  36-37
3 PROFIBUS测试系统的设计  37-46
  3.1 PROFIBUS测试系统的构建目的  37
  3.2 PROFIBUS测试系统的设计思想  37-38
  3.3 PROFIBUS测试平台的系统结构及功能分析  38-43
    3.3.1 系统结构及功能划分  38-39
    3.3.2 以太网转换模块的设计  39-40
    3.3.3 报文解析模块的设计  40-41
    3.3.4 简单报文命令模块的设计  41-42
    3.3.5 GSD文件解析模块的设计  42-43
  3.4 PROFIBUS通信平台的设计  43-45
    3.4.1 通信平台概述  43-44
    3.4.2 通信平台的功能分析及设计  44-45
  3.5 本章小结  45-46
4 PROFIBUS测试系统的实现  46-64
  4.1 测试平台的系统实现  46-58
    4.1.1 以太网转换模块的实现  47-51
    4.1.2 报文解析模块的实现  51-54
    4.1.3 简单报文命令模块的实现  54-57
    4.1.4 GSD文件解析模块的实现  57-58
  4.2 通信平台的系统实现  58-63
    4.2.1 主控制器模块的实现  58-60
    4.2.2 以太网通信模块的实现  60
    4.2.3 PROFIBUS-DP通信模块的实现  60-63
  4.3 本章小结  63-64
5 PROFIBUS测试系统的验证  64-71
  5.1 测试环境  64
  5.2 测试流程  64-65
  5.3 测试过程  65-70
  5.4 结果分析  70
  5.5 本章小结  70-71
6 结论与展望  71-73
  6.1 结论  71
  6.2 展望  71-73
参考文献  73-75
作者简历  75-77
学位论文数据集  77

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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