現(xiàn)場總線協(xié)議控制器
通過多種方案的比較,采用模塊化結(jié)構(gòu)和多CPU工作方式來設(shè)計通用型現(xiàn)場總線協(xié)議控制器。因為模塊化的結(jié)構(gòu)可以使系統(tǒng)有較強(qiáng)的擴(kuò)展能力,為系統(tǒng)將來的升級換代帶來便利。
通用型現(xiàn)場總線協(xié)議控制器主要由底板和插卡組成,其中底板帶有電源以及擴(kuò)展槽和固定支架等,并且系統(tǒng)總線也是在底板,擴(kuò)展槽和底板上的信號線構(gòu)成。插卡分三種,分別為主控板、協(xié)議板、接口板,其中主控板和協(xié)議板帶CPU。主控板負(fù)責(zé)管理整個系統(tǒng)以及與上位機(jī)的通信,通用型現(xiàn)場總線協(xié)議控制器通過RS232接口與上位機(jī)連接,主控板通過它與上位機(jī)進(jìn)行信息交換,主要包括:管理系統(tǒng)總線,給協(xié)議板和接口板分配系統(tǒng)資源,與協(xié)議板進(jìn)行信息交換,對來自協(xié)議板的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,等待上位機(jī)提取。協(xié)議板是通用型現(xiàn)場總線協(xié)議控制器的關(guān)鍵部分,所有與現(xiàn)場設(shè)備的通信都由它完成。協(xié)議板可以提供多種現(xiàn)場總線協(xié)議,一般一塊協(xié)議板只能進(jìn)行一種現(xiàn)場總線協(xié)議的通信。接口板從屬于某一協(xié)議板,為協(xié)議板提供通信接口。用戶可以根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇,接口種類有RS232、RS422、RS485等。通用型現(xiàn)場總線協(xié)議控制器與上位機(jī)以及與現(xiàn)場設(shè)備的通信都采用串行方式,而通信控制器內(nèi)部各插卡之間通過系統(tǒng)總線來完成。其中主控板與各協(xié)議板的通信采用主從式。主控板通過系統(tǒng)總線分別與協(xié)議板進(jìn)行通信,各協(xié)議板之間不能進(jìn)行通信。
通信過程如下:主控板在系統(tǒng)總線上,通過廣播方式發(fā)送協(xié)議板號來呼叫與之通信的協(xié)議板,每塊協(xié)議板上有協(xié)議板號識別電路,只有與發(fā)送的協(xié)議板號相符的協(xié)議板才響應(yīng)主控板,從而實現(xiàn)主控板與協(xié)議板的通信。當(dāng)用戶增加新的協(xié)議設(shè)備時,不必改動硬件,只需在增加的新的協(xié)議板上設(shè)置好協(xié)議板號,并在上位機(jī)的組態(tài)中添加相應(yīng)的系統(tǒng)信息存入計算機(jī)即可。協(xié)議板和接口之間的信息傳遞通過系統(tǒng)中的局部總線來完成。