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基于PROFIBUS集散控制系统的设计研究
摘要
近年来，随着自动化技术的不断发展，集散控制系统已成为工业自动化领域的一种重要技术手段。本文就基于PROFIBUS集散控制系统进行了深入的研究和探讨。首先简单介绍了集散控制系统的基本概念和PROFIBUS的特点。然后详细讨论了该控制系统在芯片级开发、硬件设计和软件开发方面的相关技术应用。最后通过实际案例分析，证明了PROFIBUS集散控制系统的优越性和可靠性。
关键词：集散控制系统；PROFIBUS；硬件设计；软件开发；可靠性。
一、引言
集散控制系统在工业自动化领域已应用多年，它采用多台分布式控制器互相通讯来完成工业过程自动化控制的任务。其中，PROFIBUS作为一种基于总线的现场总线技术，在集散控制系统中应用广泛，被广泛应用于机械制造、仪表及自动化等领域。本文就基于PROFIBUS集散控制系统进行了深入的研究和探讨。
二、PROFIBUS基本概念及特点
PROFIBUS是一种基于总线的现场总线技术，其最大的特点是支持多个设备同时通讯，而且带宽也很大，所以PROFIBUS的数据传输速度很快，有广泛的应用场景。PROFIBUS可以分为两种类型，一种是DP（分布式输入输出）类型的总线，另一种是PA（过程自动化）类型的总线。前者采用RS485通讯方式，用于短距离的数据通讯；后者采用MBP（manchesterbuspower）通讯方式，专门用于现场环境中的长距离数据通讯。
三、集散控制系统的芯片级开发
集散控制系统的芯片级开发是实现该系统的重要技术之一。其中，PROFIBUS集成电路是一个重要组成部分，该电路需支持RS485、RS232和TTL等多种通讯模式，通过处理芯片实现数据交互。具体来说，芯片级开发主要涉及芯片的选取、简单的硬件电路设计和软件设计等方面。例如，我们可以采用AT89C52芯片，配合MAX485驱动芯片实现通讯。
四、集散控制系统的硬件设计
集散控制系统的硬件设计是通过设计硬件电路来实现该系统的重要技术之一。具体来说，硬件设计主要包括电源电路、接口电路和通讯电路等方面。通讯电路是该控制系统设计的关键技术之一，其可靠性直接影响整个系统的性能。例如，在电源电路方面，由于该系统采用多个电子设备同时工作，所以需要一个稳定可靠的电源供应，可采用开关电源来保证稳定的电源供应。
五、集散控制系统的软件开发
集散控制系统的软件开发主要包括应用软件开发、交互软件开发和操作系统的开发三个方面。运用C语言、汇编语言等开发语言实现默克尔的实时操作系统(RTOS)。应用软件开发中最重要的应用之一是PLC程序的设计开发。例如，通过编写PLC程序，可以实现对马达、传感器等多种机电设备的控制。在该控制系统中，我们可以运用STEP7来编写PLC程序，由于该软件开发平台简单、易于使用，被广泛应用于工业自动化领域。
六、实例分析
通过该控制系统的实际应用，我们可以发现PROFIBUS集散控制系统具有高效、可靠的特点。该系统在实际应用中，可以大大提高工作效率和准确性，对于工业自动化领域应用具有重要意义。
七、结论
本文通过对基于PROFIBUS集散控制系统进行的研究和探讨，深入分析了该系统的硬件设计、软件开发等技术应用，并通过实例分析证明了该系统的优越性和可靠性。期望通过该研究成果对集散控制系统的推广应用有所助益。