現場總線協議控制器
通過多種方案的比較,采用模塊化結構和多CPU工作方式來設計通用型現場總線協議控制器。因為模塊化的結構可以使系統有較強的擴展能力,為系統將來的升級換代帶來便利。
通用型現場總線協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展槽和固定支架等,并且系統總線也是在底板,擴展槽和底板上的信號線構成。插卡分三種,分別為主控板、協議板、接口板,其中主控板和協議板帶CPU。主控板負責管理整個系統以及與上位機的通信,通用型現場總線協議控制器通過RS232接口與上位機連接,主控板通過它與上位機進行信息交換,主要包括:管理系統總線,給協議板和接口板分配系統資源,與協議板進行信息交換,對來自協議板的數據進行處理,等待上位機提取。協議板是通用型現場總線協議控制器的關鍵部分,所有與現場設備的通信都由它完成。協議板可以提供多種現場總線協議,一般一塊協議板只能進行一種現場總線協議的通信。接口板從屬于某一協議板,為協議板提供通信接口。用戶可以根據實際情況進行選擇,接口種類有RS232、RS422、RS485等。通用型現場總線協議控制器與上位機以及與現場設備的通信都采用串行方式,而通信控制器內部各插卡之間通過系統總線來完成。其中主控板與各協議板的通信采用主從式。主控板通過系統總線分別與協議板進行通信,各協議板之間不能進行通信。
通信過程如下:主控板在系統總線上,通過廣播方式發送協議板號來呼叫與之通信的協議板,每塊協議板上有協議板號識別電路,只有與發送的協議板號相符的協議板才響應主控板,從而實現主控板與協議板的通信。當用戶增加新的協議設備時,不必改動硬件,只需在增加的新的協議板上設置好協議板號,并在上位機的組態中添加相應的系統信息存入計算機即可。協議板和接口之間的信息傳遞通過系統中的局部總線來完成。