SHCAN2000在現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

2、基于TMS320F2812智能儀表

基于TMS320F2812系列DSP智能儀表是對(duì)SHCAN2000系統(tǒng)整體升級(jí)換代系統(tǒng)?，F(xiàn)已從SHCAN2000智能儀表專用I／O驅(qū)動(dòng)程序向OPC標(biāo)準(zhǔn)接口發(fā)展。而以O(shè)PC標(biāo)準(zhǔn)接口方式開發(fā)符合OPC規(guī)范微型消息總線集成開發(fā)環(huán)境MMBIDE(Macro Message Bus-basedIDE)，可使MMB2004現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)接口標(biāo)準(zhǔn)化，擴(kuò)大MMB2004他組態(tài)軟件連接，使MMB2004可以和其他廠商產(chǎn)品進(jìn)行無縫連接；另，將SHCAN2000原有Excel表格組態(tài)形式向符合國際化規(guī)范結(jié)構(gòu)化文本(Structured Text)方式組態(tài)發(fā)展，即開發(fā)針對(duì)MMB2004系列智能化儀表MMBIDE，來替換原有SHCAN2000現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中組態(tài)與調(diào)試工具SHCANCFG，可實(shí)現(xiàn)對(duì)TMS320F2812智能化儀表應(yīng)用程序組態(tài)源文件編輯、參數(shù)源文件編輯、組態(tài)源文件編譯、參數(shù)源文件編譯、組態(tài)下載、參數(shù)下載及線調(diào)試等功能。另外，SHCAN2000系列智能儀表硬件采用MCS-51系列單片機(jī)，外圍電路大，功耗多。而用TI公司TMS320F28xx系列32位DSP(Digital Signal Processing)則可縮小外圍電路，降低功耗，同時(shí)芯片處理速度也大幅度提高。采用TMS320F2812系統(tǒng)硬件體系結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 硬件體系結(jié)構(gòu)

DSP芯片TMS320F2812是目前為止用于數(shù)字控制領(lǐng)域性能相當(dāng)好一款DSP芯片。它具有豐富通信接口，其中包括一個(gè)CAN，兩個(gè)UART．一個(gè)SPI和一個(gè)MsBSP。本體系中以TMS320F2812為網(wǎng)橋來實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換。下位機(jī)數(shù)據(jù)CAN送到網(wǎng)絡(luò)接口CAN 2.0B，然后經(jīng)協(xié)議轉(zhuǎn)換后，UART口送出，之后再現(xiàn)場(chǎng)顯示接口RS一232C送至現(xiàn)場(chǎng)智能監(jiān)控設(shè)備(現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)界面)顯示。而SPI主為系統(tǒng)擴(kuò)展用．EEPROM、A／D、D／A以及開關(guān)I／O擴(kuò)展皆可這個(gè)接口來實(shí)現(xiàn)。

3、應(yīng)用Modbus協(xié)議實(shí)現(xiàn)與觸摸屏通信

SCHCAN2000系統(tǒng)中用CAN2．0B只定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，缺少應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)管理層，協(xié)議并不完整。MODBUS是工業(yè)控制領(lǐng)域中一種應(yīng)用層協(xié)議，具有開放性和透明性。近幾年來，MODBUS應(yīng)用協(xié)議不斷拓展．現(xiàn)已形成了MODBUS應(yīng)用協(xié)議族，基于：MODBUS應(yīng)用協(xié)議族解決方案已經(jīng)逐漸應(yīng)用于各種現(xiàn)場(chǎng)級(jí)測(cè)控領(lǐng)域。事實(shí)上，基于串行鏈路和TCP／IPMODBUS應(yīng)用協(xié)議是ISO各層模型定義兩個(gè)通信規(guī)范?；诖墟溌稭ODBUS協(xié)議與，TIA／EIA標(biāo)準(zhǔn)232-F和285-A有關(guān)：而基于TCP／IPMODBUS協(xié)議與IETF標(biāo)準(zhǔn)RFC793和RFC79l有關(guān)?；谝陨峡紤]，利用MODBUS作為CAN應(yīng)用層協(xié)議來完成系統(tǒng)升級(jí)。這樣．整個(gè)系統(tǒng)采用RS232串口與上位機(jī)進(jìn)行通信，同時(shí)利用網(wǎng)橋完成MODBUS和CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換，而利用CAN總線來完成與現(xiàn)場(chǎng)總線智能儀表通信。

觸摸屏支持MODBUS協(xié)議1-5和16號(hào)功能，故可成功實(shí)現(xiàn)與TMS320F2812儀表通信，并可儀表現(xiàn)場(chǎng)接口RS一232與觸摸屏進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。此串口還可以與FIX、LABWIEW等組態(tài)軟件進(jìn)行通信，以完成實(shí)時(shí)顯示、歷史記錄、故障報(bào)警等系統(tǒng)監(jiān)控和管理功能。觸摸屏組態(tài)軟件Easybuilding500簡(jiǎn)單易用．功能強(qiáng)大．并支持棒圖、趨勢(shì)圖和留言板等功能。它不用編寫監(jiān)控程序，界面設(shè)計(jì)集中觸摸屏組態(tài)軟件Easybuilding500中。見圖3。

另外，觸摸屏與儀表通信設(shè)置也非常簡(jiǎn)單。只需Easybuilding500組態(tài)軟件參數(shù)設(shè)置中設(shè)置和。TMS320F2812儀表相對(duì)應(yīng)波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、站號(hào)，然后把編輯好界面下載到觸摸屏中，再用一條通信電纜就可成功實(shí)現(xiàn)與TMS320F2812通信。

圖3 PID監(jiān)控界面

4、結(jié)束語

本設(shè)計(jì)成功用觸摸屏與TMS320F2812現(xiàn)場(chǎng)智能儀表進(jìn)行通信，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)不適應(yīng)和無必要安放計(jì)算機(jī)情況下，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)之間信息交互，達(dá)到了控制目的。此外，該設(shè)計(jì)還減輕了下位機(jī)工作負(fù)擔(dān)，用戶不用編寫復(fù)雜監(jiān)控子程序，同時(shí)監(jiān)控界面美觀生動(dòng)，觸摸屏成本低，方便耐用，通訊穩(wěn)定。