現場總線通信協議研究及應用---通用型通信協議控件設計

論文編號:ZD556 論文字數:28887,頁數:57，有開題報告，任務書，文獻綜述，原理圖
目  錄

摘要 
Abstract 
第1章  緒論  1
 1.1、現場總線概述   1
 1.2、現場總線的定義及主要特征  1
 1.3、現 場 總 線 的 含 義 和 技 術 特 點    2
 1.4、現 場 總 線 的 體 系 結 構 和 各 層 主 要 功 能   3
第2章  串行通信總線標準及接口技術   5
 2.1、串行通信系統標準接口     5
 2.2、RS-232-C總線標準及應用  6
 2.2.1、RS-232-C總線標準接口及電器特性  6
 2.2.2、RS-232-C接口的電氣特性  7
 2.3、RS-485總線標準及應用  9
 2.3.1、引言    9
 2.3.2、RS-485方式構成的多機通信原理  11
 2.3.3、通信規則    12
 2.3.4、RS-485通信中存在的兩個問題  14
第3章  MCS-51單片機系統    17
 3.1、概述  17
    3.2、單片機的內部結構    18
    3.3、MCS-51單片機與PC機之間的異步串行通信接口設計 20
   3.4、多機通信原理  20
第4章  通信協議    22
4.1、Profibus 協議結構    22
4.2、Profibus通信協議  22
 4.3、FDL幀的結構  23
 4.4、通信協議與編程環境  25
第5章  通信控件硬件設計    27
 5.1、串行通信的基本原理    27
 5.1.1、通信的基本方式    27
 5.1.2、建立通信協議    27
 5.2、RS-485串行通信接口電路的總體設計  28
 5.3、接口電路具體設計    29
 5.3.1、單片機側RS-485接口電路的設計  29
 5.3.2、PC機側RS-485/RS-232轉換器的設計  29
 5.4、硬件結構  31
 5.5、通信協議  31
第6章  通信控件軟件設計  33
 6.1、利用VB實現PC機與多單片機通訊  33
 6.2、VB環境下通訊程序的設計  33
 6.2.1、Mscomm控件的主要屬性如下  33
 6.2.2、Timer控件的主要屬性如下  34
 6.3、通信協議實現過程  37
 6.4、微機通信程序設計  38
 6.4.1、初始化程序    38
 6.4.2、發送參數程序    40
 6.4.3、接收參數程序  40
 6.4.4、結束程序    41
 6.5、單片機通信程序設計    41
 6.5.1、初始化程序    41
 6.5.2、單片機主程序    42
 6.5.3、單片機查詢發送子程序  43
 6.5.4、單片機接收中斷服務子程序  45
結束語  48
致  謝   49
參考文獻   50
附錄1：PC機與MCS-51單片機多機通信源程序   51
附錄2：PC機與MCS-51單片機多機通信原理圖   69

摘  要：現場總線是連接智能現場設備和自動化系統的數字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡，是過程控制技術、自動化儀表技術、計算機網絡技術三大技術發展的交匯點，將帶來控制系統的一大變革。現場總線作為一種開放的、全數字化、雙向、多站的通信系統，近年來得到了迅猛的發展和應用。但是，統一的現場總線的國際標準至今尚未制訂，各大公司又都發展自己的現場總線，因而在一個智能化配電系統中允許采用多現場總線技術，已變成推廣現場總線迫切需要解決的關鍵技術問題。
 隨著單片機技術和PC機技術在工業控制中的廣泛運用，單片機和PC機之間的數據通信也已成為現代工業控制系統中的一個重要研究課題，特別是在進行遠程操縱控制時，PC機和單片機遠程通信更是工作的前提基礎。
 本設計在PC機與單片機的連接中采用了RS-232與RS-485轉換器、實現較可靠的長距離通信。運用VB的串行通信控件 Mscomm，實現PC機與兩臺MCS-51單片機系統間的通信，闡明了通信協議，給出了系統結構框圖和硬件線路圖。
關鍵詞：現場總線；串行通信；MCS-51單片機；RS-232；RS-485；VB6.0；通信控件

Abstract

 Fieldbus is a kind of full digital, bi-directional and multi-station communication net between field intelligent instruments and automation control systems in industry. It is a convergence of processing control technology, industrial automation instrument technology and computer network technology. Which will lead to occur a renovation in control systems. As a kind of open, digital, bidirection, multistation communication system, fieldbus has been developed and applied greatly in many fields in recent years. But, up to now, the international standard for fieldbus has not been setup and the products from different companies use their own field bus system. In this case, to solve the multifieldbus technology in a distribution system becomes a key problem for application of fieldbus.
 With the wide application of single—chip computer and computer in the industrialcontrol field，the communications between them have become an important research subject inmodem industrial control system . Especially，in the case of remote control，  the remote
communication  between them is the base and prerequisite of operation and work .
 In this paper we discuss the details of communication between microcomputer and MCS-51 single-chip computer by using VB, and give the source program and its flowing chart. The communication protocols are explained. The system structure charts and the circuit of hardware are given.Keywords：Fieldbus ；Serial communication；MCS-51 single-chip computer；RS-232；RS-485； VB6.0 ；MSCON；communication  control