[實用新型]基于PROFIBUS-DP總線接口的一體化控制系統

有效

• 申請號: 201320416367.2
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN203386032U
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 岳紅兵;張朝暉;馬博;王強
• 申請（專利權）人: 機械工業第四設計研究院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本實用新型涉及一種基于PROFIBUS-DP總線接口的汽車生產線一體化控制系統。

背景技術

目前在汽車生產線中，對于不同設備的控制采取的是內部設置遠程離散I/O點的操作站控制系統，這一傳統設備控制技術存在以下缺陷：1）設備布局困難，硬連線數量過多，接線端子過多，操作站內部接線繁雜，體積較大；2）不便于各個設備之間的組網連接，不便實現各個設備之間通信；3）不便實現對不同設備的遠程控制；4）數據不能方便的通過以總線傳輸；5）國外相應設備的價格昂貴。

實用新型內容

為了解決上述的技術為題，本實用新型提供了一種基于PROFIBUS-DP總線接口的一體化控制系統，能夠實現不同設備的集中控制，充分保證現有設備和總線以及網絡的方便連接，對不同設備的實時監控，系統整體運行穩定可靠。

本實用新型所采用的技術方案是：一種基于PROFIBUS-DP總線接口的一體化控制系統，包括單片機、PROFIBUS-DP通信接口電路、單片機I/O接口電路和PROFIBUS-DP總線，所述的PROFIBUS-DP通信接口電路包括SPC3協議芯片、高速光電耦合器和RS485?接口電路，單片機I/O接口電路包括多個輕觸按鈕開關和地址撥碼開關，所述的單片機分別與輕觸按鈕開關、地址撥碼開關和SPC3協議芯片連接，SPC3協議芯片通過RS485?接口電路與PROFIBUS-DP總線連接，所述的SPC3協議芯片與RS485?接口電路之間設置有高速光電耦合器。

所述的多個輕觸按鈕開關為32個帶彩色表面LED的按鍵。

所述的單片機采用STM32F103VCT6增強型單片機。

所述高速光電耦合器采用HCPL7101高速光耦。

所述的RS485?接口電路采用高速差分總線收發器SN75ALS176D作為驅動器。

本實用新型的有益效果：本實用新型結構簡單，本實用新型采用32?位微處理器，相比同類產品采用16?位單片機運行速度高30％以上，本實用新型將不同設備連入PROFIBUS-DP總線，充分保證現有設備和總線以及網絡的方便連接，本實用新型易于擴充，系統靈活和可靠性好。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構框圖。

具體實施方式

如圖所示，一種基于PROFIBUS-DP總線接口的一體化控制系統，包括單片機、PROFIBUS-DP通信接口電路、單片機I/O接口電路和PROFIBUS-DP總線，所述的PROFIBUS-DP通信接口電路包括SPC3協議芯片、高速光電耦合器和RS485?接口電路，單片機I/O接口電路包括多個輕觸按鈕開關和地址撥碼開關，所述的單片機分別與輕觸按鈕開關、地址撥碼開關和SPC3協議芯片連接，SPC3協議芯片通過RS485?接口電路與PROFIBUS-DP總線連接，所述的SPC3協議芯片與RS485?接口電路之間設置有高速光電耦合器，所述的多個輕觸按鈕開關為32個帶彩色表面LED的按鍵，所述的單片機采用STM32F103VCT6增強型單片機，所述高速光電耦合器采用HCPL7101高速光耦，所述的RS485?接口電路采用高速差分總線收發器SN75ALS176D作為驅動器。

本實用新型在工作過程中，將由輕觸按鈕開關構成的控制鍵盤發出的控制量與單片機內的I/O接口連接，地址撥碼開關與單片機I/O端口連接并選擇PROFIBUS-DP總線從站地址，單片機通過地址總線與SPC3協議芯片連接，SPC3協議芯片輸出經過高速光電耦合器連接SN75ALS176D差分總線收發器，差分總線收發器SN75ALS176D作為PROFIBUS-DP總線RS485接口的驅動力，使得PROFIBUS-DP的傳輸速率最高可以達到12Mbps，RS485傳輸用的雙絞線電纜采用了SIEMENS公司提供的PROFIBUS-DP總線電纜和終端接口器。PROFIBUS-DP總線不帶中繼的情況下每分段32個站，帶中繼情況下最多可以達到127個站。每段的頭和尾各有一個總線終端電阻，確保操作運行不發生誤差，本實用新型中單片機采用STM32F103VCT6增強型，32位基于ARM核心的帶閃存、USB、CAN的微控制器、?7個16位定時器、2個ADC、9個通信接口，SPC3協議芯片可以自動檢測總線上波特率從9.6K到12M的信號，并且能夠自適應的采取相應的總線頻率。本實用新型中的光耦隔離采用的高速光隔為HCPL7101。

本實用新型結構簡單，本實用新型采用32?位微處理器，相比同類產品采用16?位單片機運行速度高30％以上，本實用新型將不同設備連入PROFIBUS-DP總線，充分保證現有設備和總線以及網絡的方便連接，本實用新型易于擴充，系統靈活和可靠性好。