基于CPLD的Profibus-DP报文接收器设计

由于Profibus总线相关协议芯片的封闭性,使得底层的自主开发非常困难.因此在分析Profibus链路层协议的基础上,设计了一种基于CPLD的可随时监测总线上传输的报文并将其分类的Profibus-DP报文接收器.该报文接收器为Profibus报文分析和底层开发的实现奠定了良好的基础.     

Profibus-DP数据显示从站设计

用于设备级控制系统与分散式I/O通信的Profibus-DP是市场占有率绝对领先的总线技术.设计了一种基于西门子的SPC3的Profibus-DP的数据显示智能从站,详细分析了从站的硬件及软件结构,研究并解决了RS485通信现场设备与Profibus-DP现场总线通信问题.测试实验采用基于PC加软PLC构成Profibus-DP 1类主站,数据显示单元做从站,通过在PC机上监控Profibus通信报文的方法,成功验证了此显示单元模块能和西门子的设备进行互连,符合Profibus-DP标准.     

基于dsPIC的Modbus-Profibus-DP总线适配器的设计

随着Profibus总线在工业领域的发展,越来越多的现场仪表、设备都提出了Profibus总线通信的要求。文中采用dsPIC高性能数字信号控制器和专用通信芯片VPC3+C相结合的方案,设计了一种Modbus-Profibus-DP总线适配器,并详细介绍了总线适配器的总体结构,硬件接口电路和软件流程图。该总线适配器已成功应用于中石化某机械厂自动控制系统,为实现Modbus协议和Profibus-DP协议的相互转换提供了一种切实、有效的解决方案。     

地铁变电所多种现场总线与以太网通信转换器模型的研究

现场总线是目前变电所自动化系统设备层（处理层）普遍采用的一种通信方式,站级管理层则普遍采用以太网技术。地铁变电所自动化系统间隔设备层多种通信协议（如Modbus、Profibus）并存,导致多种通信卡的存在。本文提出了一种基于Ethernut的通信网关设计方案,以实现多个现场总线和以太网的无缝连接。     

车载CAN总线脱离攻击及其入侵检测算法

CAN总线脱离攻击作为一种新型的攻击方式,通过CAN总线通信的错误处理机制,可以使节点不断产生通信错误并从CAN总线上脱离。针对上述攻击所引发的车载CAN总线通信安全问题,提出了一种车载CAN总线脱离攻击入侵检测算法。首先,总结了车载CAN总线脱离攻击发生的条件与特点,指出正常报文与恶意报文的同步发送是实现总线脱离攻击的难点,并利用前置报文满足同步发送的条件来实现总线脱离攻击。其次,提取了CAN总线脱离攻击的特征,通过累计错误帧的发送数量,并根据报文发送频率的变化实现了对CAN总线脱离攻击的检测。最后,利用基于STM32F407ZGT6的CAN通信节点模拟车内电子控制单元（ECU）,实现了恶意报文和被攻击报文的同步发送。进行了CAN总线脱离攻击实验和入侵检测算法的验证。实验结果表明,检测算法对高优先级恶意报文的检测率在95%以上,因此可以有效保护车载CAN总线通信网络的安全。     

Profibus—DP在小型水电站监控系统中的应用

简要介绍了Profibus—DP现场总线的技术特点，并结合先进的PLC技术、现场总线通信技术及组态技术，设计了一种适合小型水电站的总线控制系统。重点阐述了该系统基于Profibus-DP总线的软硬件配置及网络通信的设计。     

车载CAN总线脱离攻击及其入侵检测算法

CAN总线脱离攻击作为一种新型的攻击方式，通过CAN总线通信的错误处理机制，可以使节点不断产生通信错误并从CAN总线上脱离。针对上述攻击所引发的车载CAN总线通信安全问题，提出了一种车载CAN总线脱离攻击入侵检测算法。首先，总结了车载CAN总线脱离攻击发生的条件与特点，指出正常报文与恶意报文的同步发送是实现总线脱离攻击的难点，并利用前置报文满足同步发送的条件来实现总线脱离攻击。其次，提取了CAN总线脱离攻击的特征，通过累计错误帧的发送数量，并根据报文发送频率的变化实现了对CAN总线脱离攻击的检测。最后，利用基于STM32F407ZGT6的CAN通信节点模拟车内电子控制单元（ECU），实现了恶意报文和被攻击报文的同步发送。进行了CAN总线脱离攻击实验和入侵检测算法的验证。实验结果表明，检测算法对高优先级恶意报文的检测率在95%以上，因此可以有效保护车载CAN总线通信网络的安全。     

现场总线概述

在这一系列讲座中,将陆续介绍一种工业控制领域有革命性意义的新兴技术-现场总线技术的概况以及几种流行的现场总线FF、Profibus、Lon Works、CAN、HART等,使读者对现场总线技术有一个比较全面的了解.本讲主要介绍由于采用了双向、串行、数字化通信后,可满足自动控制系统实时、可靠通信要求的通信模型,这是现场总线系统不同于传统控制系统的一个特点,比较了几种典型的现场总线,简要介绍了Lon Works和HART总线,并对现场总线的标准化和发展趋势进行了探讨.     

现场总线概述

在这一系列讲座中,将陆续介绍一种工业控制领域有革命性意义的新兴技术－现场总线技术的概况以及几种流行的现场总线FF,Profibus,LonWorks,CAN,HART等,使读者对现场总线技术有一个比较全面的了解,本讲主要介绍由于采用了双向,串行,数字化通信后,可满足自动控制系统实时,可靠通信要求的通信模型,这是现场总线系统不同于传统控制系统的一个特点,比较了几种典型的现场总线,简要介绍了LonWorks和HART总线,并对现场总线的标准化和发展趋势进行了探讨。     

基于工业以太网实时协议的改进

介绍了一种基于工业以太网的实时协议，参考Profibus DP现场总线技术，基于以太网数据链路层的逻辑链路控制子层提出了一种改进方案，在以太网上实现了Profibus DP的基本功能，使以太网适应实时通信的要求和能够应用于设备级，并且与已经存在的Profibus DP现场总线上的应用保持了连续性和兼容性。最后介绍了协议的实现和性能分析。     

浅谈PLC的现场总线技术

研究、应用现场总线技术支持下的PLC控制系统,是目前工厂自动化得以实现的有效途径之一,它是工厂数字通信网络的基础。该文主要阐述PLC专用现场总线、基于Profibus的PLC控制系统以及CAN总线支持下的PLC控制系统,及制造业信息化进程中PLC控制系统的发展方向。     

基于Profibus-DP的S7-300主从站通信系统实训装置的设计与实现

基于Profibus总线技术,结合工程应用与教学需求,论述了Profibus总线的组成、特点与基本性能,并从实训装置的设计、硬件配置、实现功能几方面着重阐述了基于Profibus-DP总线的主/从站与远程站之间通信系统的设计与应用,指出ProfibusDP总线技术可优化系统结构、广泛应用在各类工业监控系统上.     

PB-M网桥在高炉水冲渣传动监控系统中的应用

简述了基于在高炉水冲渣传动监控系统的工艺背景下,Profibus-Modbus网桥在控制系统中使支持Profibus协议的设备与支持Modbus RTU协议的设备之间进行通讯协议转换的作用,使得支持不同通讯协议的设备之间能够进行数据传递,并且给出了设计方法。应用证明PB-M总线桥在控制系统中的稳定可靠,作为协议转换,总线桥很适合工业控制现场使用。     

可编程控制器在输煤控制系统中的应用

本文较系统的介绍了江苏省新海发电有限公司输煤程控系统。涉及硬件选型与布置,工艺流程要求,联锁保护控制逻辑制作,FC功能块组态方法,画面功能制作。在百万机组扩建中终端设备大量使用了Profibus总线耦合器。为同类系统的设计使用提供了借鉴。     

基于OPC技术的柴油机涂装管控一体化系统

针对远程控制系统难以实现和控制效果不理想的问题,设计了一种基于Profibus现场总线和OPC的柴油机涂装远程控制系统,采用MCGS组态软件实现与底层设备的数据交换并建立OPC服务器,OPC客户端以Simatic NET为集成软件,对远程OPC服务器进行数据存取和程序控制.详细地阐述了系统结构,以及现场控制层、过程监控层、信息管理层的组态过程,并给出OPC服务器的程序设计.应用结果表明,实现了涂装控制系统与工厂管理信息系统的互连,为全厂管控一体化提供了必要的技术支持,具有很好的实用价值.     

Profibus总线分析仪的设计

Profibus的应用越来越广泛,在Profibus控制系统的安装、调试和查错中一个不可或缺的工具就是总线分析仪。它对整个系统的维护、试车、发现并维修故障具有重要意义。就此设计了基于PC的Profibus总线分析仪。它能对Profibus总线及接入到Profibus总线的各种设备进行在线监测、实时分析和处理。实验结果表明,Profibus总线分析仪具有广阔的应用前景。     

基于过程现场总线技术的振动检测系统

针对当前振动检测系统延迟大、传感网络可控性差、检测精度低等问题,提出了一种基于过程现场总线（Profibus）技术的振动检测系统。首先,在每个检测设备节点处实现卡尔曼滤波、快速傅里叶变换（FFT）等复杂计算,使网络负载与传输大量原始振动数据的传统方案相比降低了约95%,缩短了网络传输时间和工作站的计算时间,提高了系统的实时性和计算能力。然后,采用Profibus协议实现对振动检测设备网络的管理和数据传输,保证了传感网络的稳定性和可控性;并且,在振动检测节点设备上使用高精度振动传感器,在检测节点上对振动数据进行滤波等处理,检测精度高达0.0039 mg。此外,自主设计开发了Profibus协议从站,方便检测设备的功能定制与二次开发;在检测节点设备上采用RT-Thread嵌入式系统内核实现资源分配与任务调度,提高了实时性和可靠性。实验结果表明,所提系统可以快速地对振动现场的原始振动数据进行数据处理并把处理后的数据传输到工作站电脑,实时性高。同时,振动检测设备组成的Profibus网络可以实时显示节点的状态信息,若有网络故障能够及时提醒,网络的可控性好。     

感应信号引起的转报机异步单元故障分析

广州新机场的转报系统不但是整个中南地区AFTN电报的汇聚中心,同时还承担了香港、澳门的AFTN~I转发和交换,目前主要采用FA36网络作为中南地区AFTN电报业务的传输平台。FA36网络是中南地区新建的综合业务传输网络,覆盖了中南地区的各个空管分局（站）,负责完成各节点的雷达、电报等空管业务的交换与传输。文章通过对转报机异步单元发生的故障进行分析,进一步深入了解新设备的相关电气特性和性能特点,以积累新设备的维护经验,更好地保障空管业务的正常运行,提高空管设备的保障能力。     

RS485总线与Profibus DP总线的互联技术研究

文章详细分析了RS485总线和Profibus DP总线的通信原理,并以煤矿供电自动化系统为例,介绍了采用ABC智能串行网关设计的RS485总线与Profibus DP总线的互联电路,并给出了ABC网关的参数设计和配置。实际应用表明,该互联技术使用效果良好。     

基于Profibus-DP的高档铜箔生产工艺控制

现场总线技术是工业自动化发展的一个重要方向，Profibus总线是当前流行的几种现场总线的一种。结合高档铜箔的生产工艺，介绍了基于Profibus-DP的控制系统的设计及DP网络的组态方法和过程。