新闻中心

EEPW首页>嵌入式系统>设计应用> RS485和PROFINET网关设计

RS485和PROFINET网关设计

作者: 时间:2016-12-16 来源:网络 收藏
当前,通信技术在现场生产中的监测、控制和故障报警等等有举足轻重的应用。从简单的RS232、RS422到RS485等现场总线,再到更高级的工业以太网,比如PROFINET和ETHERNET/IP,它们被应用到了工业的各个方面。现在对于通信及其协议的研究已日趋成熟,并且通过转换芯片设计的网关,可以进行任意两种协议的转换,即将不同类型的控制网络连接到一起。这样可以利用不同协议的优点,大大增加了产品设计的灵活性。
  本设计就是利用现有的模块(ANYBUS—S PN IO)开发出一种网关,通过对RS485和PROFINET的协议进行处理,完成两者的无缝连接,并在功能上形成统一。
  1系统概述
  图1为本系统的框图。图左侧以串行RS485为主要通信手段的架构;右侧以西门子S7 300建立PROFINET工业以太网;中间部分为以控制ANYBUS—S模块为基础单片机控制电路,同时这部分电路也设计了RS485接口,处理两侧的通信协议。织梦好,好织梦

2PROFINET和ANYBUS—S
  2.1PROFINET简介
  PROFINET是由PI(PROFIBUS International)组织制定,是以工业以太网技术为基础的自动化总线标准。它为工业现场通信提供了一套完整的解决方案,包括实时以太网、运动控制、分布式自动化以及网络安全等;同时,作为跨供应商的技术,它能够兼容现有的现场总线(如PROFIBUS)技术,保护现有投资。PROFINET基于工业以太网,采用存贮转发机制而非现场总线的共享方式通信,总线带宽和节点扩展能力大大。
  2.2ANYBUS—S技术
  ANYBUS—S是由瑞典HMS公司研发的、用于工业现场的产品的总称。通过它完成的代理器(proxy)的作用,使得本不具备网络通信能力的模块或者设备接入控制网络。
  本设计使用的ANYBUS—S是应用于PROFINET网络的,它内嵌了PROFINET网络协议,并对于控制它的CPU没有太高的要求。所有的ANYBUS—S模块都有标准的应用接口,即34pin的排针。因此在开发ANYBUS—S模块时,最关键的就在于对它的标准34pin的操作。34pin各个端口的意义如表1所示。

3 硬件设计
  本设计的硬件设计有两部分,一部分是PROFINET接口电路,另一部分是RS485接口电路。前者通过控制ANYBUS—S的34pin,包括数据总线、地址总线和控制总线等等,完成模块的初始化;后者通过单片机控制芯片MAX485构成RS485接口,以便接入控制网络。
  3.1PROFINET接口电路
  根据上节给出的34pin接口及各个端口意义,设计了PROFINET接口电路。它主要由左侧的单片机最小应用电路,控制右侧的模块的数据总线、地址总线和控制总线等,通过编写的软件对模块进行配置,完成其初始化。电路如图2所示。
  表1ANYBUS-S模块34pin各端口的意义
  引脚名称意义1Vcc2GND[3]总线接口的电源3,4NC空引脚5Vcc6GND[3]模块供电电源7TxD8RxD[3]串行通信接口9-18A0-A9地址总线19-26D0-D7数据总线27/BUSY指示当前DPRAM在被模块使用,低电平有效28/IRQ指示握手寄存器(7FFH)有新消息,低电平有效29/RD输出使能,低电平有效30/WR输入使能,低电平有效31/CS片选端,低电平有效32/RESET复位端,低电平有效33A10第11位地址位34A11第12位地址位,扩展时使用图2 PROFINET接口电路
上一页 1 2 下一页

评论


技术专区

关闭