Linux和S3C2410的PROFIBUS-DP主站平臺(tái)設(shè)計(jì)

DP網(wǎng)絡(luò)通信模塊和上位機(jī)通信接口模塊是兩個(gè)獨(dú)立的模塊，他們共享硬件相關(guān)的函數(shù)庫(kù)和從站相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這兩個(gè)模塊還互為生產(chǎn)者和消費(fèi)者的關(guān)系，上位機(jī)通信模塊為DP網(wǎng)絡(luò)通信模塊提供從站相關(guān)的組態(tài)(GSD文件相關(guān))信息和從站輸出數(shù)據(jù)；DP網(wǎng)絡(luò)通信模塊為用戶通信模塊提供從站輸入數(shù)據(jù)及從站運(yùn)行狀態(tài)相關(guān)信息。

4 系統(tǒng)可靠性分析
軟件的穩(wěn)定性和抗干擾性是衡量系統(tǒng)可靠性的重要指標(biāo)。本主站在軟件實(shí)現(xiàn)中所采取的保證可靠性措施主要有防錯(cuò)設(shè)計(jì)、糾錯(cuò)設(shè)計(jì)、故障恢復(fù)設(shè)計(jì)等。
防錯(cuò)設(shè)計(jì)：主要體現(xiàn)在系統(tǒng)程序自檢技術(shù)及數(shù)據(jù)封裝方面。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中采用分層結(jié)構(gòu)，與硬件操作相關(guān)的層的通信采用單獨(dú)通信模塊完成，這些層次之間通過(guò)層間接口進(jìn)行通信，層間接口在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)輸入的參數(shù)全部進(jìn)行有效性檢查(指針有效性、數(shù)值有效性、邏輯有效性檢查等)。在數(shù)據(jù)封裝方面，對(duì)與上位機(jī)通信和DP網(wǎng)絡(luò)通信兩個(gè)子系統(tǒng)分別進(jìn)行編程，分別提供各個(gè)子系統(tǒng)的私有數(shù)據(jù)，私有數(shù)據(jù)供模塊內(nèi)部調(diào)用，并提供模塊間訪問(wèn)接口實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的共享，這樣便可以防止出現(xiàn)模塊間數(shù)據(jù)重名以及編程過(guò)程中誤修改產(chǎn)生的問(wèn)題。
糾錯(cuò)設(shè)計(jì)：網(wǎng)關(guān)通信過(guò)程中不管是和上位機(jī)的通信還是DP網(wǎng)絡(luò)的通信，采用的都是半雙工的RS485通信。相關(guān)通信能否順利進(jìn)行，取決于數(shù)據(jù)的正確性和時(shí)間兩個(gè)方面。無(wú)論是與上位機(jī)通信，還是DP網(wǎng)絡(luò)的通信，每次對(duì)于傳輸進(jìn)來(lái)的數(shù)據(jù)都有專門的數(shù)據(jù)校驗(yàn)?zāi)K進(jìn)行校驗(yàn)，這就避免了在數(shù)據(jù)有誤的情況下仍然進(jìn)行通信。同時(shí)，針對(duì)接收超時(shí)等問(wèn)題，也有專門的模塊進(jìn)行處理。
故障恢復(fù)設(shè)計(jì)：采用看門狗技術(shù)。系統(tǒng)軟件在運(yùn)行過(guò)程中開(kāi)啟硬件看門狗，軟件必須在一定的時(shí)間內(nèi)“喂狗”，否則就會(huì)導(dǎo)致看門狗對(duì)系統(tǒng)的復(fù)位。這樣防止了因程序跑飛而導(dǎo)致無(wú)法恢復(fù)的錯(cuò)誤。

5 系統(tǒng)實(shí)時(shí)性
PROFIBUS—DP現(xiàn)場(chǎng)總線作為應(yīng)用在設(shè)備的公共總線，必須解決各節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)使用權(quán)競(jìng)爭(zhēng)問(wèn)題，同時(shí)保證通信的實(shí)時(shí)性。PORFIBUS—DP系統(tǒng)的實(shí)時(shí)響應(yīng)時(shí)間依賴于max TSDR、采用的傳輸速率、要交換的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和數(shù)量、min_slave_Interval(某一個(gè)從站前后2次被主站輪詢的最小間隔時(shí)間)4個(gè)參數(shù)。系統(tǒng)的測(cè)控周期(又稱訪問(wèn)周期)是指控制系統(tǒng)周期性訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)上同一個(gè)節(jié)點(diǎn)的時(shí)間間隔，是衡量PORFIBUS—DP實(shí)時(shí)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。