SHCAN2000在现场总线控制系统中的应用

2、基于TMS320F2812智能仪表

基于TMS320F2812系列DSP智能仪表是对SHCAN2000系统整体升级换代系统。现已从SHCAN2000智能仪表专用I／O驱动程序向OPC标准接口发展。而以OPC标准接口方式开发符合OPC规范微型消息总线集成开发环境MMBIDE(Macro Message Bus-basedIDE)，可使MMB2004现场总线控制系统接口标准化，扩大MMB2004他组态软件连接，使MMB2004可以和其他厂商产品进行无缝连接；另，将SHCAN2000原有Excel表格组态形式向符合国际化规范结构化文本(Structured Text)方式组态发展，即开发针对MMB2004系列智能化仪表MMBIDE，来替换原有SHCAN2000现场总线控制系统中组态与调试工具SHCANCFG，可实现对TMS320F2812智能化仪表应用程序组态源文件编辑、参数源文件编辑、组态源文件编译、参数源文件编译、组态下载、参数下载及线调试等功能。另外，SHCAN2000系列智能仪表硬件采用MCS-51系列单片机，外围电路大，功耗多。而用TI公司TMS320F28xx系列32位DSP(Digital Signal Processing)则可缩小外围电路，降低功耗，同时芯片处理速度也大幅度提高。采用TMS320F2812系统硬件体系结构如图2所示。

图2 硬件体系结构

DSP芯片TMS320F2812是目前为止用于数字控制领域性能相当好一款DSP芯片。它具有丰富通信接口，其中包括一个CAN，两个UART．一个SPI和一个MsBSP。本体系中以TMS320F2812为网桥来实现协议转换。下位机数据CAN送到网络接口CAN 2.0B，然后经协议转换后，UART口送出，之后再现场显示接口RS一232C送至现场智能监控设备(现场人机界面)显示。而SPI主为系统扩展用．EEPROM、A／D、D／A以及开关I／O扩展皆可这个接口来实现。

3、应用Modbus协议实现与触摸屏通信

SCHCAN2000系统中用CAN2．0B只定义了物理层和数据链路层，缺少应用层和网络管理层，协议并不完整。MODBUS是工业控制领域中一种应用层协议，具有开放性和透明性。近几年来，MODBUS应用协议不断拓展．现已形成了MODBUS应用协议族，基于：MODBUS应用协议族解决方案已经逐渐应用于各种现场级测控领域。事实上，基于串行链路和TCP／IPMODBUS应用协议是ISO各层模型定义两个通信规范。基于串行链路MODBUS协议与，TIA／EIA标准232-F和285-A有关：而基于TCP／IPMODBUS协议与IETF标准RFC793和RFC79l有关。基于以上考虑，利用MODBUS作为CAN应用层协议来完成系统升级。这样．整个系统采用RS232串口与上位机进行通信，同时利用网桥完成MODBUS和CAN协议转换，而利用CAN总线来完成与现场总线智能仪表通信。

触摸屏支持MODBUS协议1-5和16号功能，故可成功实现与TMS320F2812仪表通信，并可仪表现场接口RS一232与触摸屏进行数据交换。此串口还可以与FIX、LABWIEW等组态软件进行通信，以完成实时显示、历史记录、故障报警等系统监控和管理功能。触摸屏组态软件Easybuilding500简单易用．功能强大．并支持棒图、趋势图和留言板等功能。它不用编写监控程序，界面设计集中触摸屏组态软件Easybuilding500中。见图3。

另外，触摸屏与仪表通信设置也非常简单。只需Easybuilding500组态软件参数设置中设置和。TMS320F2812仪表相对应波特率、数据位、停止位、站号，然后把编辑好界面下载到触摸屏中，再用一条通信电缆就可成功实现与TMS320F2812通信。

图3 PID监控界面

4、结束语

本设计成功用触摸屏与TMS320F2812现场智能仪表进行通信，工业现场不适应和无必要安放计算机情况下，实现了人机之间信息交互，达到了控制目的。此外，该设计还减轻了下位机工作负担，用户不用编写复杂监控子程序，同时监控界面美观生动，触摸屏成本低，方便耐用，通讯稳定。