第一篇：基于TDNCM++的總線設(shè)計(jì)（大全）

課程設(shè)計(jì)報(bào)告

課程設(shè)計(jì)題目：基于TDNCM++的總線控制設(shè)計(jì) 專

業(yè)：**** 班

級(jí)：**** 姓

名：**** 學(xué)

號(hào): **** 指 導(dǎo)

教 師: ****

2014 年1 月

5日

目錄

一、設(shè)計(jì)題目…………………………………………………2

二、設(shè)計(jì)目的...........................................................................2

三、設(shè)計(jì)設(shè)備............................................................................2

四、設(shè)計(jì)原理............................................................................2

五、設(shè)計(jì)內(nèi)容............................................................................2

六、設(shè)計(jì)步驟............................................................................6

七、設(shè)計(jì)總結(jié)...........................................................................9

一、設(shè)計(jì)題目

基于TDNCM++的總線控制設(shè)計(jì)

二、設(shè)計(jì)目的

1、理解總線的概念及其特性。

2、掌握總線傳輸控制特性。

3、掌握總線仲裁的方式及其方法。

三、設(shè)計(jì)設(shè)備

1、TDN-CM+或

TDN-CM++教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一臺(tái)。

2、PC 微機(jī)一臺(tái)。

3、導(dǎo)線若干。

四、設(shè)計(jì)原理

實(shí)驗(yàn)所用總線傳輸實(shí)驗(yàn)框圖如圖17所示，它將幾種不同的設(shè)備掛至總線上，有存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、寄存器。這些設(shè)備都需要有三態(tài)輸出控制，按照傳輸要求恰當(dāng)有序的控制它們，就可進(jìn)行總線信息傳輸。

五、設(shè)計(jì)內(nèi)容

要求:

(1)輸入設(shè)備將一個(gè)數(shù)打入R0寄存器。

(2)輸入設(shè)備將另一個(gè)數(shù)打入地址寄存器。

-2-(3)將R0寄存器中的數(shù)寫入到當(dāng)前地址的存儲(chǔ)器中。（4）將當(dāng)前地址的存儲(chǔ)器中的數(shù)用LED數(shù)碼管顯示。（5）如下圖

存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)接線圖

圖1

-3-步驟：

1.首先應(yīng)關(guān)閉所有三態(tài)門（SW-B=1，CE=1，R0-B=1，LED-B=1），并將關(guān)聯(lián)的信號(hào)置為：LDAR=0，LDR0=0，W/R（RAM）=1，W/R（LED）=1。

2.輸入設(shè)備將數(shù)據(jù)68H(01101000)送到寄存R0中

關(guān)閉R0寄存器輸出三態(tài)門： R0-B=_1__ 從數(shù)據(jù)開關(guān)送數(shù)據(jù)給總線：SW-B=__0_ 將總線數(shù)據(jù)存入R0寄存器：LDR0 =_0_->_1_->_0_ 關(guān)閉輸入設(shè)備：SW-B= _1__

3.輸入設(shè)備將數(shù)據(jù)22H(00100010)送到地址寄存AR中

從數(shù)據(jù)開關(guān)送數(shù)據(jù)給總線：SW-B=_0__ 將總線數(shù)據(jù)存入AR寄存器中LDAR=_0_->_1_->_0_ 關(guān)閉輸入設(shè)備：SW-B= _1_

4.將寄存器R0中存放的數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器RAM 關(guān)閉輸入設(shè)備： SW-B=_1_ 從R0寄存器讀數(shù)據(jù)到總線：LDR0 = __0_，R0-B =_0_ 選擇讀或?qū)懘鎯?chǔ)器：WE=__0__

-4-打開存儲(chǔ)器片選信號(hào)：CE=_0__ 寫入存儲(chǔ)器WE=_1_->_0_->_1_ 關(guān)閉存儲(chǔ)器片選信號(hào)：CE=_1__ 關(guān)閉R0寄存器：R0-B =__1_

5.將存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)用輸出設(shè)備顯示。

選擇讀或?qū)懘鎯?chǔ)器：WE=__1__ 打開存儲(chǔ)器片選信號(hào)：CE=__0__ 打開輸出設(shè)備LED控制信號(hào)：LEB-B=_0_ 選擇輸出設(shè)備LED讀或?qū)懶盘?hào)：W/R =_1_->_0_->_1_ 關(guān)閉存儲(chǔ)器片選信號(hào)：CE=_1__

最后在LED顯示的是68H.上節(jié)總線基本實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于總線的仲裁問題是由人為控制的，本實(shí)驗(yàn)將設(shè)計(jì)一個(gè)控制邏

輯，來實(shí)現(xiàn)總線仲裁功能。實(shí)驗(yàn)將圖 1中控制輸出部件的使能輸入端接入控制邏輯，然 后由控制邏輯輸出至各對(duì)應(yīng)的模塊。其中的輸出設(shè)備有 INPUT、RAM 及 R0，這里設(shè)其優(yōu)先級(jí)依次降低，即 INPUT DEVICE 設(shè)備的優(yōu)先級(jí)最高，當(dāng)它輸出有效

-5-時(shí)，即使給其他輸出設(shè)備輸入有效的輸出信號(hào)也不能將數(shù)據(jù)輸出至總線。其他設(shè)備依次類推。這樣可以避免幾個(gè)設(shè)備若同時(shí)輸 數(shù)據(jù)至總線時(shí)的沖突，造成器件損壞。實(shí)驗(yàn)規(guī)定總線控制邏輯在 CPLD1032 中定義的管腳如圖 2。

圖2

六、實(shí)驗(yàn)步驟

1、用ABEL 語言設(shè)計(jì)上述控制邏輯。

2、在ispDesignEXPERT 環(huán)境下編輯并編譯上述所設(shè)計(jì)的 源程序，并將生成的 JED 文件下載至 CPLD 中。

3、按圖3 連接實(shí)驗(yàn)接線。

4、具體實(shí)驗(yàn)操作步驟同上小節(jié)。分析兩個(gè)實(shí)驗(yàn)在總線控制

上的不同。

初始狀態(tài)應(yīng)設(shè)為：關(guān)閉所有的三態(tài)門（SW-B=1，CE=1，R0-B=1），其他控制信號(hào)為：LDAR=0，LDR0=0，W/R（RAM）=1，W/R（LED=1

第一組數(shù)據(jù)：（R0）=11H，（R）=21H LED顯示的數(shù)據(jù)為：

第二組數(shù)據(jù)：（R0）=A5H，（R）=22H LED顯示的數(shù)據(jù)為： 第三組數(shù)據(jù)：（R0）=FCH，（R）=23H LE顯示的數(shù)據(jù)為：

-8-注意事項(xiàng)：

1、所有導(dǎo)線使用前須測通斷；

2、不允許帶電接線；

3、“0”——亮“1”——滅；

４、注意連接線的顏色、數(shù)據(jù)的高低位。

七、實(shí)驗(yàn)總結(jié)

實(shí)驗(yàn)過程出現(xiàn)了很多問題，只有在實(shí)驗(yàn)前做好充分準(zhǔn)備，才能減少在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的難題。實(shí)驗(yàn)主要是使我們理解總線的概念及其特性，并掌握總線傳輸控制特性，這對(duì)我們深入了解計(jì)算機(jī)組成原理這門課程更加有利。

第二篇：總線基本實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)三：

總線基本實(shí)驗(yàn)報(bào)告

組員：

組號(hào)：21組 時(shí)間：周二5、6節(jié) 【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>

理解總線的概念及其特性.掌握總線傳輸和控制特性

【實(shí)驗(yàn)設(shè)備】

– TDN-CM+或TDN-CM++數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一臺(tái).–

【實(shí)驗(yàn)原理】

總線傳輸實(shí)驗(yàn)框圖所示,它將幾種不同的設(shè)備掛至總線上,有存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、寄存器。這些設(shè)備都需要有三態(tài)輸出控制，按照傳輸要求恰當(dāng)有序地控制它們，就可實(shí)現(xiàn)總線信息傳輸。

總線基本實(shí)驗(yàn)要求如下：

根據(jù)掛在總線上的幾個(gè)基本部件，設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的流程：

? 寄存器、存儲(chǔ)器和I/O部件掛接到總線 ? 各部件由三態(tài)門信號(hào)控制

? 數(shù)據(jù)主要流程：輸入?寄存器?存儲(chǔ)器?輸出LED指示

【實(shí)驗(yàn)步驟】

（一）完成書上要求的操作：將一個(gè)數(shù)存儲(chǔ)到R0寄存器中，然后LED顯示（1）連接實(shí)驗(yàn)線路（下頁圖1）

（2）關(guān)閉所有三態(tài)門（SW-B=1，CS=1，R0-B=1，LED-B=1），關(guān)聯(lián)的信號(hào)置為LDAR=0，LDR0=0，W/R=1。

（3）SW-B=0，INPUT置數(shù)，撥動(dòng)LDR0控制信號(hào)做0 ? 1? 0動(dòng)作，產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)打入到R0中；

SW-B=0，INPUT置數(shù)，撥動(dòng)LDAR控制信號(hào)做0 ? 1? 0動(dòng)作，產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)打入到AR中； SW-B=1，R0-B=0，W/R(RAM)=0，CS=0，將R0中的數(shù)寫入到存儲(chǔ)器中； 關(guān)閉R0寄存器輸出，使存儲(chǔ)器處于讀狀態(tài)CS=1，R0-B=1；W/R(RAM)=1，CS=0，LED-B=0，撥動(dòng)LED的W/R控制信號(hào)做1→0→1動(dòng)作產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)打入到LED中。

附：實(shí)驗(yàn)電路路線連接圖1

(二)存放三個(gè)數(shù)46、63、69到R0，R1，R2,分別存放在#11，#12，#13中在LED顯示，另外由于需要借線，連線R1-B---S2,R2-B---S1,LDR1---M,LDR2---Cn，連接線路如下圖三所示。（1）關(guān)閉所有三態(tài)門（SW-B=1，CS=1，R0-B=1，R1-B=1，R2-B=1，LED-B=1），關(guān)聯(lián)的信號(hào)置為LDAR=0，LDR0=0，LDR1=0，LDR2=0，W/R=1。

1將數(shù)據(jù)46放R0，再將R0的數(shù)寫入到#11中，然后 LED顯示#11中數(shù)?！餝W-B=0，INPUT置數(shù)01000110，撥動(dòng)LDR0控制信號(hào)做0?1?0動(dòng)作，產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)打入到R0中；

SW-B=0，INPUT置數(shù)00010001，撥動(dòng)LDAR 做0 ?1?0動(dòng)作，產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)打入到AR中；

SW-B=1，R0-B=0，W/R(RAM)=0，CS=0，將R0中的數(shù)寫到存儲(chǔ)器中； CS=1，R0-B=1，W/R(RAM)=1，CS=0，LED-B=0，撥動(dòng)LED的W/R控制信號(hào)做1→0→1動(dòng)作，產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)打入到LED中。

2將數(shù)據(jù)63放入R1，再將R1的數(shù)寫入到#12中，然后LED顯示#12中數(shù)?！餝W-B=0，INPUT置數(shù)01010011，撥動(dòng)LDR1控制信號(hào)做0?1?0動(dòng)作，產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)打入到R1中；

SW-B=0，INPUT置數(shù)00010010，撥動(dòng)LDAR做0?1?0動(dòng)作，產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)打入到AR中；

SW-B=1，R1-B=0，W/R(RAM)=0，CS=0，將R1中的數(shù)寫到存儲(chǔ)器中； CS=1，R1-B=1，W/R(RAM)=1，CS=0，LED-B=0，撥動(dòng)LED的W/R控制信號(hào)做1→0→1動(dòng)作，產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)打入到LED中。

3將數(shù)據(jù)69放入R2，再將R2的數(shù)寫入到#13中，然后LED顯示#13中數(shù)?！餝W-B=0，INPUT置數(shù)01101001，撥動(dòng)LDR2控制信號(hào)做0?1?0動(dòng)作，產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)打入到R2中；

SW-B=0，INPUT置數(shù)00010011，撥動(dòng)LDAR 0?1?0動(dòng)作，產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)打入到AR中； SW-B=1，R2-B=0，W/R(RAM)=0，CS=0，將R2中的數(shù)寫到存儲(chǔ)器中； CS=1，R2-B=1，W/R(RAM)=1，CS=0，LED-B=0，撥動(dòng)LED的W/R控制信號(hào)做1→0→1動(dòng)作，產(chǎn)生一個(gè)上升沿將數(shù)據(jù)打入到LED中。

【結(jié)果分析】

試驗(yàn)中LED顯示管所顯示的數(shù)與放在各個(gè)地址中的數(shù)符合，證明連線、操作無誤。

【問題分析】

在連線時(shí)，由于實(shí)驗(yàn)時(shí)所用到的實(shí)驗(yàn)電路，某些端口是單口，如：LDR1、LDR2，而所用線最小也是兩口線，所以借用端口到S1、S2、M、CN時(shí)一定要注意不要連接交叉，每條線對(duì)應(yīng)各自的端口，否則就會(huì)出現(xiàn)混亂。

第三篇：汽車CAN總線實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

成都盤灃科技有限公司

http://004km.cn

汽車CAN總線實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

一 系統(tǒng)概述

CAN-bus(Controller Area Network)即控制器局域網(wǎng)，是國際上應(yīng)用最廣泛的開放式現(xiàn)場總線之一，作為一種技術(shù)先進(jìn)、可靠性高、功能完善、成本合理的網(wǎng)絡(luò)通訊控制方式，CAN-bus在汽車也已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。汽車電子車身網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由多個(gè)ECU之間采用高速CAN總線網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)車輛動(dòng)力與操作系統(tǒng)信息快速交互，低速CAN總線網(wǎng)絡(luò)通信實(shí)現(xiàn)車輛車身操作控制信息交互，以及低成本的LIN總線對(duì)CAN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行必要的擴(kuò)充。通過總線的連接，將多個(gè)ECU組成控制網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)相互間的信息互聯(lián)互通，使汽車變得更加安全、可靠、智能，功能擴(kuò)展更加便捷，車身更加輕便。

該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)配置了汽車常見的基礎(chǔ)ECU（ECU即電子控制單元Electronic Control Unit的縮寫），可以通過ECU外置的輸入輸出硬件進(jìn)行本地化操作，以達(dá)到了解單獨(dú)一個(gè)ECU功能的目的。提供ECU仿真模型、二次開發(fā)所必須的原理圖、源代碼等，為以后獨(dú)立開發(fā)汽車電子功能部件奠定基礎(chǔ)。該系統(tǒng)也可組網(wǎng)構(gòu)成一個(gè)基本車載網(wǎng)絡(luò)的模型，了解車載網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)成。通過可配套使用的PFautoCAN平臺(tái)軟件，可以完成對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)、軟件仿真、半實(shí)物仿真、硬件在環(huán)仿真等，以達(dá)到構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)控制方案，驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)模型，并通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、分析、處理等對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測量、評(píng)估、優(yōu)化等目的。二 技術(shù)指標(biāo)

1.雙CAN通信網(wǎng)關(guān)單元

1.1 可實(shí)現(xiàn)低速CAN網(wǎng)絡(luò)（如125Kbps）與高速CAN網(wǎng)絡(luò)（如250Kbps）之間的數(shù)據(jù)選擇性交互，完成汽車電子車身網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不同通信速率CAN網(wǎng)絡(luò)之間的信息互聯(lián)互通。

1.2 支持CAN2.0A與CAN2.0B協(xié)議，支持CAN通信速度范圍5Kbps ～ 1000Kbps。1.3 通過彩色液晶顯示屏實(shí)時(shí)顯示網(wǎng)絡(luò)報(bào)文等相關(guān)信息。1.4 提供8路開關(guān)量信號(hào)輸入和8路開關(guān)量信號(hào)輸出。

1.5 提供軟件代碼測試CAN各種波特率標(biāo)準(zhǔn)、通信幀的類型、通信幀的格式、總線濾波等功能。成都盤灃科技有限公司

http://004km.cn 1.6 可通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)ECU進(jìn)行CAN-BUS網(wǎng)絡(luò)通信軟仿真、半實(shí)物仿真及硬件在環(huán)仿真。

1.7 提供ECU實(shí)物原理圖、實(shí)驗(yàn)源代碼等教學(xué)資源。

1.8 能夠通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)單個(gè)ECU的CAN-BUS通信功能進(jìn)行診斷，并可做多個(gè)ECU聯(lián)網(wǎng)后CAN-BUS通信的綜合診斷。

2.汽車組合儀表控制單元

汽車儀表是一個(gè)綜合性汽車電器，采集并顯示來自各個(gè)汽車模塊的信息，如車燈、車門、油溫、車速等；所以儀表是汽車所有信息的匯集處，儀表既要將這些狀態(tài)信息顯示出來，又要將相應(yīng)的信息發(fā)送給相應(yīng)控制模塊，工作較為繁忙，在汽車電子車身網(wǎng)絡(luò)中扮演著非常重要的角色。

2.1 儀表包括：里程表、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、車速表、燃油表和溫度表。

2.2 指示包括：燃油報(bào)警信號(hào)；關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)的信號(hào)：水溫報(bào)警信號(hào)、充電指示信號(hào)、機(jī)油壓力報(bào)警指示等；關(guān)于制動(dòng)系統(tǒng)的信號(hào)：制動(dòng)器液位故障報(bào)警指示、駐車制動(dòng)指示、制動(dòng)蹄片間隙警告指示；關(guān)于安全的信號(hào)：安全帶未系警告指示、SRS故障指示、副駕駛安全氣囊、防盜指示等；關(guān)于車燈的信號(hào)：近光燈、遠(yuǎn)光燈、防霧燈和轉(zhuǎn)向燈等；除霜信號(hào)指示。2.3軟件包括八類模塊單元：

2.3.1燃油表控制模塊：主要有油位采集模塊和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊； 2.3.2溫度表控制模塊：主要有溫度采集模塊和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊； 2.3.3車速表控制模塊：主要有車速采集模塊和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊； 2.3.4轉(zhuǎn)速表控制模塊：主要有轉(zhuǎn)速采集模塊和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊； 2.3.5指示燈模塊：主要有信號(hào)采集和控制信號(hào)輸出模塊；

2.3.6液晶顯示模塊：主要時(shí)間、日期調(diào)節(jié)和顯示模塊以及總里程顯示模塊； 2.3.7CAN通信模塊：主要有數(shù)據(jù)處理模塊、CAN接收和發(fā)送模塊； 2.3.8聲光報(bào)警模塊：主要有信號(hào)采集模塊和蜂鳴器驅(qū)動(dòng)模塊。2.4 實(shí)驗(yàn)信號(hào)輸入：

實(shí)驗(yàn)設(shè)備自帶信號(hào)輸入；信號(hào)發(fā)生器信號(hào)輸入；CAN網(wǎng)絡(luò)報(bào)文輸入。2.5 通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)ECU進(jìn)行軟仿真、半實(shí)物仿真及硬件在環(huán)仿真。成都盤灃科技有限公司

http://004km.cn 2.6 提供ECU實(shí)物原理圖、實(shí)驗(yàn)源代碼等教學(xué)資源。

2.7 通能夠通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)單個(gè)ECU的CAN-BUS通信功能進(jìn)行診斷，并可做多個(gè)ECU聯(lián)網(wǎng)后CAN-BUS通信的綜合診斷。

3.汽車車門控制單元

3.1 提供不少于6路的繼電器信號(hào)輸出，可以驅(qū)動(dòng)控制車門、車窗、后視鏡等汽車電器。

3.2 四門獨(dú)立控制開關(guān)輸入。

3.2實(shí)現(xiàn)CAN與Lin總線通信的綜合應(yīng)用。

3.3 通過本地控制可以實(shí)現(xiàn)本單元的ECU功能演示，并可通過CAN/lin總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)車的模擬控制，并通過網(wǎng)關(guān)、儀表等顯示相關(guān)控制報(bào)文、指示信息等。3.4 綜合應(yīng)用CAN通信與LIN通信的組網(wǎng)與數(shù)據(jù)交互，以及車門開關(guān)控制策略； 3.5 提供ECU原理圖及實(shí)驗(yàn)源代碼等教學(xué)資源。

3.6 通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)ECU進(jìn)行軟仿真、半實(shí)物仿真及硬件在環(huán)仿真。3.7 通能夠通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)單個(gè)ECU的CAN-BUS通信功能進(jìn)行診斷，并可做多個(gè)ECU聯(lián)網(wǎng)后CAN-BUS通信的綜合診斷。

4.汽車車燈控制單元

4.1 七組以上燈光控制繼電器輸出。4.2 1七路以上獨(dú)立邏輯信號(hào)輸入。4.3實(shí)現(xiàn)CAN與Lin總線通信的綜合應(yīng)用。

4.4 通過本地控制可以實(shí)現(xiàn)本單元的ECU功能演示，并可通過CAN/lin總線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)車的模擬控制，并通過網(wǎng)關(guān)、儀表等顯示相關(guān)控制報(bào)文、指示信息等。4.5 提供ECU原理圖及實(shí)驗(yàn)源代碼等教學(xué)資源。

4.6 通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)ECU進(jìn)行軟仿真、半實(shí)物仿真及硬件在環(huán)仿真。4.7 通能夠通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)單個(gè)ECU的CAN-BUS通信功能進(jìn)行診斷，并可做多個(gè)ECU聯(lián)網(wǎng)后CAN-BUS通信的綜合診斷。

5.汽車防盜報(bào)警器單元 成都盤灃科技有限公司

http://004km.cn 5.1 六路以上繼電器控制輸出，五路以上報(bào)警信號(hào)輸入。

5.2 綜合應(yīng)用CAN、LIN總線通信與無線通信的數(shù)據(jù)交互技術(shù)，以及汽車防盜原理。

5.3 提供ECU原理圖及實(shí)驗(yàn)源代碼等教學(xué)資源。5.4 多路LED工作指示燈控制電路。

5.5 電子防盜軟件部分主要包括功能選擇開關(guān)信號(hào)采集與處理、制動(dòng)踏板等開關(guān)信號(hào)采集與處理、振動(dòng)傳感器信號(hào)采集與處理、RF信號(hào)采集與處理、繼電器控制及控制策略。

5.6 通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)ECU進(jìn)行軟仿真、半實(shí)物仿真及硬件在環(huán)仿真。5.7 通能夠通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)單個(gè)ECU的CAN-BUS通信功能進(jìn)行診斷，并可做多個(gè)ECU聯(lián)網(wǎng)后CAN-BUS通信的綜合診斷。

6.汽車倒車?yán)走_(dá)控制單元

6.1 通過對(duì)超聲波探頭控制，采集車身周圍障礙物分布情況，將信息匯總后模糊推理，提供倒車建議。

6.2 提供ECU原理圖及實(shí)驗(yàn)源代碼等教學(xué)資源。

6.3 通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)ECU進(jìn)行軟仿真、半實(shí)物仿真及硬件在環(huán)仿真。6.4 通能夠通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)單個(gè)ECU的CAN-BUS通信功能進(jìn)行診斷，并可做多個(gè)ECU聯(lián)網(wǎng)后CAN-BUS通信的綜合診斷。

7.智能天窗控制單元

7.1 提供4路以上控制繼電器輸出，控制天窗滑移電機(jī)、斜升電機(jī)等。7.2 提供6路以上邏輯信號(hào)輸入。

7.3 實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)開關(guān)有滑動(dòng)打開、滑動(dòng)關(guān)閉和斷開（中間位置）3 個(gè)擋位。7.4 實(shí)現(xiàn)斜升開關(guān)也是有斜升、斜降和斷開（中間位置）3個(gè)擋位。7.5 實(shí)現(xiàn)對(duì)天窗的自動(dòng)控制。

7.6 綜合應(yīng)用CAN、LIN總線的通信技術(shù)，以及智能天窗控制原理。7.7 提供ECU原理圖及實(shí)驗(yàn)源代碼等教學(xué)資源。成都盤灃科技有限公司

http://004km.cn 7.8 通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)ECU進(jìn)行軟仿真、半實(shí)物仿真及硬件在環(huán)仿真。7.9 通能夠通過PFautoCAN平臺(tái)軟件對(duì)單個(gè)ECU的CAN-BUS通信功能進(jìn)行診斷，并可做多個(gè)ECU聯(lián)網(wǎng)后CAN-BUS通信的綜合診斷。

8.PFautoCAN汽車CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)仿真平臺(tái)軟件

PFautoCAN平臺(tái)軟件是針對(duì)車載CAN-BUS網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)ECU的開發(fā)、測試和分析的集成開發(fā)環(huán)境軟件，涵蓋了從系統(tǒng)規(guī)劃到實(shí)現(xiàn)的完整開發(fā)流程，可提高開發(fā)基于CAN-BUS網(wǎng)絡(luò)的ECU及車載網(wǎng)絡(luò)的效率。支持ECU及車載CAN-BUS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的開發(fā)、測量、仿真、診斷、測試、分析、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)回放等，并實(shí)現(xiàn)了與Vector公司的dbc文件兼容等。

8.1 測量：以圖形，圖表等形式實(shí)時(shí)的反映車載網(wǎng)絡(luò)的總線狀態(tài)及相關(guān)信息 8.2仿真：用于車載網(wǎng)絡(luò)仿真，包括軟件仿真，半實(shí)物仿真，硬件在環(huán)仿真。8.3診斷：完成對(duì)單個(gè)ECU的CAN-BUS通信功能診斷，以及多個(gè)ECU聯(lián)網(wǎng)后網(wǎng)絡(luò)的綜合診斷。

8.4測試：對(duì)開發(fā)過程中各個(gè)階段的ECU進(jìn)行CAN總線通信功能測試，檢查測試模型，回歸測試及一致性測試。

8.5 數(shù)據(jù)記錄與回放：可記錄總線數(shù)據(jù)，并進(jìn)行記錄數(shù)據(jù)的回放。

8.6符合ISO11898標(biāo)準(zhǔn)的兩路獨(dú)立CAN-bus通道，可以處理CAN2.0A和CAN2.0B格式的CAN報(bào)文信息；發(fā)送速度最高大于4000幀/秒，接收速度最高大于5000幀/秒。

8.7可實(shí)時(shí)顯示總線負(fù)載和流量以及總線錯(cuò)誤狀態(tài)。8.8支持檢測和顯示錯(cuò)誤幀。

8.9 可通過腳本配置以支持自定義協(xié)議。

8.10 可發(fā)送協(xié)議幀，進(jìn)行模擬操作；具有鍵盤輸入、時(shí)間等觸發(fā)功能，并可設(shè)定接收到指定類型的協(xié)議幀時(shí)觸發(fā)發(fā)送相應(yīng)的協(xié)議幀。

9.汽車信號(hào)發(fā)生器

9.1 具有DDS單元（數(shù)字信號(hào)發(fā)生單元），可通過該單元模擬發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、車速等信號(hào)。成都盤灃科技有限公司

http://004km.cn 9.2 具有CAN-BUS通信功能，可以根據(jù)汽車CAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)單元、汽車CAN網(wǎng)絡(luò)測試單元、汽車CAN網(wǎng)絡(luò)管理的實(shí)驗(yàn)需要，模擬在總線中的各種ECU輸出到總線的狀態(tài)信息，如汽車車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油壓、溫度、ABS、車門車窗狀態(tài)等。

第四篇：現(xiàn)場總線技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告

課程名稱

《現(xiàn)場總線技術(shù)》

題目名稱

現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)報(bào)告

學(xué)生學(xué)院

信息工程學(xué)院

專業(yè)班級(jí)

學(xué)生學(xué)號(hào)

學(xué)生姓名

指導(dǎo)教師

2015 年 1 月 1 日

實(shí)驗(yàn)一

0 STEP7 V5.0 編程基礎(chǔ)及 S7--C 300PLC 組態(tài)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

通過老師講解 STEP7 軟件和硬件組態(tài)的基礎(chǔ)知識(shí)，使同學(xué)們掌握使用 STEP7 的步驟和硬件組態(tài)等內(nèi)容，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。

二、實(shí)驗(yàn) 內(nèi)容 1、組合硬件和軟件 STEP7 V5.0 是專用于 SIMATIC S7-300/400 PLC 站的組態(tài)創(chuàng)建及設(shè)計(jì) PLC 控制程序的標(biāo)準(zhǔn)軟件。按照以下步驟：

（1）運(yùn)行 STEP7 V5.0 的軟件，在該軟件下建立自已的文件。

（2）對(duì)SIMATIC S7-300PLC站組態(tài)、保存和編譯，下載到 S7-300PLC。

（3）使用 STEP7 V5.0 軟件中的梯形邏輯、功能塊圖或語句表進(jìn)行編程，還可應(yīng)用 STEP7 V5.0 對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試和實(shí)時(shí)監(jiān)視。

2、使用 STEP7 V5.0 的步驟

設(shè)計(jì)自動(dòng)化任務(wù)解決方案 生成一個(gè)項(xiàng)目 下載到 CPU 進(jìn)行調(diào)試診斷 硬件組態(tài) 程序生成 程序生成 硬件組態(tài)

圖 1-1 STEP7 的基本步驟

3、啟動(dòng) SIMATIC 管理器并創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目（1）新建項(xiàng)目 首先在電腦中必須建立自己的文件：File → New →寫上 Name（2）通信接口設(shè)置 為保證能正常地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，需對(duì)通信接口進(jìn)行設(shè)置，方法有 2 種：

1）所有程序

SIMATIC

STEP 7

設(shè)置 PG/PC 接口

PC Adapter(Auto)

屬性

本地連接

USB/COM（根據(jù)適配器連接到計(jì)算機(jī)的方式選擇）； 2）SIMATIC 管理器界面

選項(xiàng)

PC Adapter(Auto)

屬性

本地連接

USB/COM（根據(jù)適配器連接到計(jì)算機(jī)的方式選擇）。

（3）硬件組態(tài) 在自己的文件下，對(duì) S7-300PLC 進(jìn)行組態(tài)，一般設(shè)備都需有其組態(tài)文件，西門子常用設(shè)備的組態(tài)文件存在 STEP7 V5.0 中，其步驟如下;? 插入 →站點(diǎn) →

SIMATIC 300 站點(diǎn) ； ? 選定 SIMATIC 300（1）的Hardwork（硬件）右邊 Profi

→

標(biāo)準(zhǔn) → SIMATIC 300 將軌道、電源、CPU、I/O 模塊組態(tài)到硬件中：

軌道：RACK-300 →

Rail；，插入電源：選中（0）UR 中 1 1, 插入電源模塊 PS-300 →

PS307 5A；

插入 CPU：選中（0）UR 中 2 2，插入 CPU 模塊 CPU-300→CPU315-2DP→配置 CPU 的型號(hào)（CPU 模塊的最下方）； ? 插入輸入/輸出模塊 DI/DO：

1)選中（0）UR 中 4，插入輸入/輸出模塊 SM-300

→ DI/DO→ 配置

輸入/輸出模塊的型號(hào)（CPU 模塊的最上方）； 2)S7-300 PLC 中有些 CPU 自帶輸入/輸出模塊，此時(shí)不需進(jìn)行 DI/DO組態(tài)。

（4）S7-300PLC CPU 的開關(guān)與指示燈 S7-300PLC CPU 的開關(guān)與顯示燈如圖 1－1 所示 模式選擇器：

MRES:

模塊復(fù)位功能。

STOP:

停止模式，程序不執(zhí)行。

RUN:

程序執(zhí)行，編程器只讀操作。

RUN-P:

程序執(zhí)行，編程器讀寫操作。

指示燈：

S F: 組錯(cuò)誤：CPU 內(nèi)部錯(cuò)誤或帶診斷功能錯(cuò)誤。

BF: 組錯(cuò)誤: 總線出錯(cuò)指示燈(只適用于帶有 DP

接口的 CPU)。出錯(cuò)時(shí)亮。

FRCE:

FORCE：指示至少有一個(gè)輸入或輸出被強(qiáng)

制。

DC5V: 內(nèi)部 5VDC 電壓指示。

RUN:

當(dāng) CPU 啟動(dòng)時(shí)閃爍，在運(yùn)行模式下常亮。

STOP:

在停止模式下常亮，有存儲(chǔ)器復(fù)位請(qǐng)求時(shí)慢速閃爍。正在執(zhí)行存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)快速閃爍，由于存儲(chǔ)器卡插入需要存儲(chǔ)器復(fù)位時(shí)慢速閃爍。

（5）編程 圖 1-5

CPU 開關(guān)與指示燈 圖 1-1

CPU 開關(guān)與指示燈

S7-300PLC 采用模塊化的編程結(jié)構(gòu)，包含有通用的 OB 組織塊，通用的 FC、FB 功能與功能塊，西門子提供的 SFC，SFB 系統(tǒng)功能塊，DB 數(shù)據(jù)塊，各個(gè)模塊之間可以相互調(diào)用。OB1 是其中的循環(huán)執(zhí)行組織塊，程序首先并一直在 OB1 中循環(huán)運(yùn)行，在 OB1 中可以調(diào)用其它的程序塊執(zhí)行。

在 S7

Program 下的 Block 中，選定并打開 OB1，用梯形邏輯、功能塊圖或語句表編程，再保存編譯和下載，即可執(zhí)行程序。

（6）程序的清除（存儲(chǔ)器復(fù)位）：

圖 1－2 編程界面 A、模式選擇器放在 STOP 位置 B、模式選擇器保持在 MERS 位置，直到 STOP 指示燈閃爍兩次（慢速）

C、松開模式選擇器（自動(dòng)回到 STOP 位置）

D、模式選擇器保持在 MERS 位置（STOP 指示燈快速閃爍）

E、松開模式選擇器（自動(dòng)回到 STOP 位置）

（7）運(yùn)行并監(jiān)控 將 CPU 打到 STOP 模式，下載整個(gè) SIMATIC 300 站點(diǎn)。再將 CPU打到 RUN 模式，打開監(jiān)視，程序運(yùn)行狀態(tài)可在 OB1 上監(jiān)視到。

三、思考題 一.為什么要進(jìn)行硬件組態(tài)？

PLC 是一種模塊化的結(jié)構(gòu)，電源、cpu、i/o 等模塊都是單獨(dú)成塊的。而 PLC 組態(tài)是對(duì)硬件進(jìn)行配置，簡單的說就是告訴系統(tǒng)你配置了哪些東西，這樣系統(tǒng)才能去連接你的東西。

二.硬件組態(tài)和程序生成有先后之分嗎？哪種比較方便些？ 沒有先后之分。先進(jìn)行硬件組態(tài)，然后是下載用戶程序方便些。這樣STEP7 在硬件組態(tài)編輯器中會(huì)顯示可能的地址。而且有了系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊后，如果你的程序中硬件組態(tài)與你的實(shí)際硬件一致，就可以在 SIMATIC管理器中，直接選中 Blocks，然后執(zhí)行下載，在提示你是否也下載系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊時(shí)，只要點(diǎn)擊 Yes，就把硬件組態(tài)信息和用戶程序一起下載到 CPU 中。

四、實(shí)驗(yàn)心得 在這次的實(shí)驗(yàn)中，從中了解 STEP7 V5.0 的軟件，并學(xué)會(huì)在該軟件下建立自已的文件，對(duì) PLC 站組態(tài)、保存和編譯，并且下載到 PLC，用軟件中的梯形邏輯進(jìn)行編程，還用軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視。開始沒找到正確的硬件進(jìn)行組態(tài)，然后在師姐的指導(dǎo)下，找到完全和硬件一致的進(jìn)行組態(tài)，之后的還是比較容易。

實(shí)驗(yàn) 二

S7-300PLC 之間的 MPI 通訊

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò) MPI 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本原理和 STEP7 硬件組態(tài)，掌握 S7-300PLC 編程和兩個(gè) PLC 之間 MPI 網(wǎng)絡(luò)通訊的具體方法。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 （1）要求：對(duì) PLC 及 MPI 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，采用 STEP 7 V5.x 編程，以 MPI 網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，在第二臺(tái) S7-300 的程序中編譯一組密碼，在第一臺(tái) S7-300 上輸入八位的開關(guān)信號(hào)。如果開關(guān)信號(hào)與密碼不同，則第二臺(tái) PLC 的某個(gè)輸出點(diǎn)上的輸出信號(hào)閃爍；如果開關(guān)信號(hào)與密碼相同，則這個(gè)輸出點(diǎn)上的輸出信號(hào)長亮。根據(jù)需要添加實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和使用 PLC 內(nèi)部的系統(tǒng)功能。

（2）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備和器材：S7-300 可編程控制器，開關(guān)裝置，S7-300 適配器，裝有 STEP7 軟件的工控機(jī)（或電腦）。

（3）實(shí)驗(yàn)方法、步驟及結(jié)構(gòu)測試：

圖 2-1 MPI 通訊示意圖 具體實(shí)驗(yàn)步驟如下：

1、硬件連接 應(yīng)用帶連接頭的屏蔽雙絞線，通過 PLC 中的 MPI 接口進(jìn)行連接，SIEMENS300(2)CPU SIEMENS300(1)CPU 全局?jǐn)?shù)據(jù)

將實(shí)際線路連好，開關(guān)輸入量也接好；同時(shí)全部清除兩臺(tái) S7-300PLC原有的程序，并打到 STOP 擋，為硬件組態(tài)和編程作好準(zhǔn)備。

2、組態(tài)硬件 利用 SIMATIC 管理器，在項(xiàng)目中為要連網(wǎng)的設(shè)備生成硬件站之后利用硬件組態(tài)工具逐個(gè)打開這些站。

1)打開 SIMATIC Manager,在“文件”選擇“新建”。在空白處點(diǎn)擊右鍵選中“插入新對(duì)象”，再選 SIMATIC 300。

2)進(jìn)行組態(tài) 第一臺(tái)設(shè)備：根據(jù)實(shí)際硬件配置組態(tài)。

第二臺(tái)設(shè)備：根據(jù)實(shí)際硬件配置組態(tài)。

3)選“站點(diǎn)”,進(jìn)行“保存和編譯”。

3、設(shè)定 MPI 地址 組態(tài)硬件時(shí)，必須定義CPU連接在MPI網(wǎng)絡(luò)上，并分配各自MPI地址。

1)在 SIMATIC 300（1）選中 Hardware（硬件）。

2)雙擊，選 CPU315-2DP。

3)雙擊，選屬性。

4)選定 MPI（1），并設(shè)定其地址。

在硬盤上保存 CPU 的配置參數(shù)，然后分別下裝到每一 CPU 中(點(diǎn)到點(diǎn))。

4、檢查網(wǎng)絡(luò)

1)網(wǎng)絡(luò)組態(tài) 分別在兩臺(tái) PLC 硬件組態(tài)中，選菜單欄中的“選項(xiàng)”，然后選“組

態(tài)網(wǎng)絡(luò)”，進(jìn)行組網(wǎng)。選中 MPI（I）雙擊，將兩臺(tái) PLC 組網(wǎng)。

用 Profibus 電纜連接 MPI 節(jié)點(diǎn)，可以用多條 MPI 線連接。在這里用一條 MPI 線連接即可，這樣就可以與所有 CPU 建立在線連接。打開網(wǎng)絡(luò)組態(tài)查看，還可用 SIMATIC 管理中 PLC 下的“Accessible Nodes”功能來測試連接狀態(tài)。

5、設(shè)計(jì)程序 編譯程序 進(jìn)入程序設(shè)計(jì)時(shí)，可按以下步驟：選 SIMATIC 300（1）→CPU 315-2DP→S7 Program(1)→Blocks→OB1,雙擊后可開始編寫程序。

第一臺(tái) S7_300 的程序框圖：

讀取八位開關(guān)信號(hào) IB0，傳遞到 MB0：

MOVE EN

ENO IN

OUT 第二臺(tái) S7-300 的程序框圖：

輸入密碼，輸入固定數(shù)據(jù) 1280，傳送到 MW2：

MOVE EN

ENO IN

OUT

開關(guān)信號(hào)數(shù)據(jù) MW6 與密碼數(shù)據(jù) MW2 對(duì)比：

IB0 MB0 1280 MW2

CMP==1 IN1

IN2

CMP<>1 IN1

IN2

輸出為 Q0.0。輸出信號(hào)燈閃爍：

第二臺(tái) CPU 的時(shí)鐘存儲(chǔ)器，地址 M100 此時(shí)閃光頻率為 1Hz,周期=1s,燈通=0.5s,燈閉=0.5s 程序框圖

M100

Q124.5 6、生成全局?jǐn)?shù)據(jù)表 應(yīng)用“定義全局?jǐn)?shù)據(jù)”工具可以生成一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)表。將數(shù)據(jù)表編譯兩次然后下裝到 CPU 中。

根據(jù)程序可知，數(shù)據(jù)從第一個(gè) CPU 中的 MB0 發(fā)送到第二個(gè) CPU中的 MW6，編譯兩次后，下載。

生成全局?jǐn)?shù)據(jù)表步驟如下：

1）選擇 MPI 網(wǎng) 回到前面的項(xiàng)目界面雙擊 MPI 網(wǎng)→選項(xiàng)→定義全局?jǐn)?shù)據(jù)，產(chǎn)生或打開全局?jǐn)?shù)據(jù)表。

2）分配 CPU MW2 MW6 MW2 MW6

點(diǎn)擊 GDID 后的空格右鍵彈出 CPU→點(diǎn)擊 CPU→雙擊 SIMATIC

300(1)→雙擊 CPU 3）填入發(fā)送和接收數(shù)據(jù)（注明發(fā)送方）

填入 MB0→選“選作發(fā)送器”→在后一空格用右鍵彈出 CPU→點(diǎn)擊 CPU→雙擊 SIMATIC

300(2)→雙擊選中另一個(gè) CPU→點(diǎn)擊下一空格填入 MW6→編譯→關(guān)閉→點(diǎn)擊“查看”→選“掃描速率”及“全局?jǐn)?shù)據(jù)狀態(tài)”→編譯→關(guān)閉→退出。

4）下載程序

定義完全局?jǐn)?shù)據(jù)后下載程序。在下載程序前應(yīng)先清除原有的程序。SIMATIC 300（1）→下載。

5）運(yùn)行及結(jié)果 A、將兩臺(tái) S7－300PLC 的開關(guān)打到 RUN 擋，S7－300CPU 上的其它燈是不亮的，這時(shí)全局?jǐn)?shù)據(jù)開始自動(dòng)循環(huán)交換。

B、在第一臺(tái) PLC 上輸入八位開關(guān)量 IB0，數(shù)據(jù)傳遞到 MB0，通過 MPI 網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行全局?jǐn)?shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)從第一臺(tái) PLC 的 MB0 傳送到第二臺(tái) PLC 的 MW6。MW6 上的數(shù)據(jù)與第二臺(tái) PLC 的 MW2 中C、密碼數(shù)據(jù)相比較后，在第二臺(tái) PLC 的輸出點(diǎn) Qxxx.x 輸出結(jié)果。若信號(hào)與密碼相同，第二臺(tái) PLC 輸出燈 Qxxx.x 亮。

三、思考題 1、在下載程序前如何清除原來的程序？ 現(xiàn)在 PLC 把新的程序下載進(jìn)去，會(huì)自動(dòng)覆蓋原本的程序的。如果要直接清除的話，則可通過復(fù)位清除寄存器內(nèi)容，先把模式選擇器放在STOP 位置，然后模式選擇器保持在 MERS 位置，直到 STOP 指示燈閃爍兩次，再松開模式選擇器，模式選擇器保持在 MERS 位置，此時(shí) STOP 指示燈快速閃爍，然后松開模式選擇器就可以了。

2、下載程序時(shí)應(yīng)注意什么問題？ A 硬件組態(tài)沒有錯(cuò)誤，組態(tài)都錯(cuò)了，下進(jìn)去也沒用。

B最好先下新硬件組態(tài)信息，然后保證按鍵打到STOP檔位再下程序。

C 在進(jìn)行了新的組態(tài)編譯時(shí)，必須點(diǎn)擊 Yes，即把新的硬件組態(tài)信息也下載到 CPU 中，否則新的硬件組態(tài)和舊的用戶程序?qū)a(chǎn)生沖突。

3、密碼數(shù)據(jù)在開關(guān)量上是如何表示的？試著把密碼設(shè)為小于 256 的數(shù)，再運(yùn)行程序看結(jié)果如何？為什么？ 如果字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成字，則 MB0、MB1 分別變成 MW6 的高 8 位和低 8位，MB1 沒有則補(bǔ) 0，MB0 傳送到 MW6 中變成高 8 位。如果小于 256，則輸出信號(hào)長亮，因?yàn)槊艽a相同了啊。

四、實(shí)驗(yàn)心得 在這次實(shí)驗(yàn)中，學(xué)會(huì)了 PLC 兩個(gè) PLC 之間 MPI 網(wǎng)絡(luò)通訊的方法，同時(shí)學(xué)會(huì)了用梯形圖編程，如果是簡單的程序基本能自己編好。實(shí)驗(yàn)中開始沒懂程序原理，難點(diǎn)就在那個(gè)密碼表示，后來請(qǐng)教師姐才懂的。

實(shí)驗(yàn)三 三

S7-300PLC 之間的 DP 通訊

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

熟悉現(xiàn)場總線 DP 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本原理，掌握 S7-300 編程和兩個(gè) PLC 之間 DP 網(wǎng)絡(luò)通訊的具體方法。

二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1）要求：對(duì) PLC 及 DP 網(wǎng)絡(luò)組態(tài)，采用 STEP 7 V5.0 編程，以 DP 網(wǎng)絡(luò)通訊的方式，在第二臺(tái) S7-300（從站）的程序中編譯一組（三個(gè)）兩字節(jié)的密碼，分別為 256，512，1280，在第一臺(tái) S7-300（主站）上輸入 16 位的開關(guān)信號(hào)。如果開關(guān)信號(hào)與其中一組密碼相同，則第一臺(tái) PLC 的一個(gè)指定的相應(yīng)輸出點(diǎn)上的輸出信號(hào)亮，即輸入信號(hào)是256，則 Q4.0 亮，輸入信號(hào)是 512，則 Q4.1 亮，輸入信號(hào)是 1280，則 Q4.2 亮；否則沒有燈亮。

2）實(shí)驗(yàn)主要儀器設(shè)備和材料：S7-300 可編程控制器，開關(guān)裝置，S7-300適配器，裝有 STEP7 軟件的工控機(jī)。

3）實(shí)驗(yàn)方法、步驟及結(jié)構(gòu)測試：

1、硬件連接 將兩臺(tái)的 DP 口通過 PROFIBUS 電纜連接，開關(guān)輸入量接在主站的DI 模塊上；同時(shí)將兩臺(tái) PLC 全部清除原有程序，打到 STOP 擋，為硬件組態(tài)和編程作好準(zhǔn)備。

SIEMENS300(1)主站

交換區(qū) PROFIBUS-DP SIEMENS300(1)從站

交換區(qū)

圖 3-1 DP 通訊示意圖 4）組態(tài)硬件（1）新建項(xiàng)目 在 STEP7 中創(chuàng)建一個(gè)新項(xiàng)目，然后選擇“插入”?站點(diǎn)?Simatic 300 站點(diǎn)，插入兩個(gè) S7 300 站，這里命名為 Simatic 300(master)和 Simatic 300(slave)。再選擇“插入”?“站點(diǎn)”?PROFIBUS。如圖 3-2 所示。當(dāng)然也可完成一個(gè)站的配置后，再建另一個(gè)。

（2）組態(tài)硬件 從站和主站硬件根據(jù)實(shí)際選定，原則上要先組態(tài)從站。雙擊 Simatic 300(slave)“Hardware(硬件)”，進(jìn)入硬件組態(tài)窗口，在功能按鈕欄中點(diǎn)擊“Catalog”圖標(biāo)打開硬件目錄，按硬件安裝次序和訂貨號(hào)依次插入機(jī)架、電源、CPU 和輸入/輸出模塊等進(jìn)行硬件組態(tài)，主從站的硬件組態(tài)原理一樣。

5）參數(shù)設(shè)定 硬件組態(tài)后，雙擊 DP(X2)插槽，打開 DP 屬性窗口點(diǎn)擊屬性按鈕進(jìn)入 PROFIBUS 接口組態(tài)窗口，進(jìn)行參數(shù)設(shè)定。

（1）從站設(shè)定：在“屬性 DP ”對(duì)話框中選擇“工作模式” 標(biāo)簽，將 DP 屬性設(shè)為從站(Slave)。然后點(diǎn)擊“常規(guī)”標(biāo)簽，點(diǎn)擊“屬

性”按鈕，之后點(diǎn)擊 Network Settings 標(biāo)簽，對(duì)其它屬性進(jìn)行配置，如：站地址、波特率等。設(shè)定完成之后，點(diǎn)擊”保存”即可,不要進(jìn)行編譯。

（2）主站設(shè)定：在“屬性 DP ”對(duì)話框中選擇 “工作模式”標(biāo)簽，將 DP 屬性設(shè)為主站(Master)。然后點(diǎn)擊“常規(guī)”標(biāo)簽，點(diǎn)擊“屬性”按鈕，對(duì)其它屬性進(jìn)行配置，如：站地址、波特率等。注意：這里的主站地址跟從站的地址不能重復(fù)，且同一個(gè)站的 MPI 地址和 DP地址要保持一致。

（3）連接從站：在硬件組態(tài)（HW Config）窗口中，打開窗口右側(cè)硬件目錄，選擇“ PROFIBUS DP?Configured Stations”文件夾，將 CPU31x 拖拽到主站系統(tǒng) DP 接口的 PROFIBUS 總線上，這時(shí)會(huì)彈出 DP 從站連接屬性對(duì)話框，選擇所要連接的從站后，點(diǎn)擊“連接”按鈕，再點(diǎn)擊“確認(rèn)”。注 注：如果有多個(gè)從站存在時(shí)，要一一連接。

（4）設(shè)定交換區(qū)地址 雙擊從站，選擇“組態(tài)”標(biāo)簽，打開 I/O 通信接口區(qū)屬性設(shè)置窗口，進(jìn)行設(shè)置?；蛘哌M(jìn)入“從站屬性“窗口，如果沒有出現(xiàn)表格，則要點(diǎn)擊下面的“新建”，分兩次輸入表格。

地址類型:

選擇“Input”對(duì)應(yīng)輸入?yún)^(qū)，“Output”對(duì)應(yīng)輸出區(qū)。

地址:

設(shè)置通信數(shù)據(jù)區(qū)的起地址。

長度:

設(shè)置通信區(qū)域的大小，最多 32 字節(jié)。本例設(shè)為 8 字節(jié)。

單位:

選擇是按字節(jié)（byte）還是按字（word）來通信。

一致性:

選擇“Unit”是按在“Unit”中定義的數(shù)據(jù)格式發(fā)送，即

按字節(jié)或字發(fā)送。

從站與主站設(shè)置完成后，點(diǎn)擊“編譯存盤”按鈕，編譯無誤后即完成從站和主站的組態(tài)設(shè)置。

6）檢查網(wǎng)絡(luò) 點(diǎn)擊“組態(tài)網(wǎng)絡(luò)”圖標(biāo)

。打開網(wǎng)絡(luò)組態(tài)查看，是否成功。

7）設(shè)計(jì)程序

輸入三個(gè) 16 位的密碼：

256，512，1280 結(jié)束 從站

主站 給定一個(gè) 16 位的開關(guān)量信號(hào) 開關(guān)量是 256 開關(guān)量是 512 開關(guān)量是1280 Q4.0 亮 Q4.1 亮 Q4.2 亮 結(jié)束 圖 3-2 程序框圖

8）程序清單

輸入零字節(jié)的任一位閉合，使能接通。IW0的值傳送到 QW10。

圖 3-4 從站中密碼設(shè)定

圖 3-3 主站程序

9）運(yùn)行及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 輸入開關(guān)量 1，則 Q4.0 亮；輸入開關(guān)量 2，則 Q4.1 亮；輸入開關(guān)量 5，則 Q4.2 亮，輸入其它量時(shí)，信號(hào)與密碼不同，無燈亮。

三、思考題

1．指出 PROFIBUS 中，DP 與 MPI 通信的特點(diǎn)與區(qū)別。

MPI：多點(diǎn)通信的接口，是一種適用于少數(shù)站點(diǎn)間通信的網(wǎng)絡(luò)，多用于連接上位機(jī)和少量PLC之間近距離通信。MPI的通信速率為19.2K～12Mbit/s。在 MPI 網(wǎng)絡(luò)上最多可以有 32 個(gè)站。MPI 允許主-主通信和主-從通信。

DP：允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)。在同一總線上最多可連接 126 個(gè)站點(diǎn)。通訊波特率最大支持 12MB，距離可達(dá) 1200M。包括以下三種不同類型設(shè)備：一級(jí) DP 主站、二級(jí) DP 主站、DP 從站。

2．簡述數(shù)據(jù)交換過程以及數(shù)據(jù)交換區(qū)的設(shè)置方法。

由主機(jī)數(shù)據(jù)交換區(qū)的數(shù)據(jù)通過總線傳送到從機(jī)的數(shù)據(jù)交換區(qū)。雙擊從站，選擇組態(tài)標(biāo)簽，打開 I/O 通信接口區(qū)屬性設(shè)置窗口，進(jìn)行設(shè)置?；蛘哌M(jìn)入從站屬性窗口，如果沒有出現(xiàn)表格，則要點(diǎn)擊下面的新建，分兩次輸入表格。

3．在不改變交換區(qū)地址的情況下，QW10-QW16，IW20-IW24 可以用 M寄存器區(qū)取代嗎？說明原因。

可以，取代的話還會(huì)使程序簡單，不過功能也會(huì)變得簡單罷了。

四、實(shí)驗(yàn)心得

在這次實(shí)驗(yàn)中，熟悉現(xiàn)場總線 DP 網(wǎng)絡(luò)通訊的基本原理，弄懂了兩個(gè)PLC 之間 DP 網(wǎng)絡(luò)通訊的方法，同時(shí)又用梯形圖編程，加強(qiáng)了編程能力。實(shí)驗(yàn)中 DP 通訊還是比較復(fù)雜，主要是有很多細(xì)節(jié)，常常要請(qǐng)教師姐，看來要多用和多了解才行。

第五篇：現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)心得

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)心得

班級(jí)：電技131 姓名：楊秋

學(xué)號(hào)：20*** 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)心得

六個(gè)星期的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)課程已經(jīng)結(jié)束，通過這段時(shí)間的學(xué)習(xí)和老師的耐心講解，我初步了解到了這門課程的基本內(nèi)容。

目前，在連續(xù)型流程生產(chǎn)工業(yè)過程控制中，有三大控制系統(tǒng)，即PLC、DCS和FCS。我們已經(jīng)在以往的學(xué)習(xí)中了解到了PLC和DCS這兩大系統(tǒng)的基本知識(shí)，而FCS就是我們這段時(shí)間學(xué)習(xí)的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)。老師分別從以下幾個(gè)方面詳細(xì)地向我們講解了這門課程。

1現(xiàn)場總線和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的概念

根據(jù)國際電工委員會(huì)IEC61158標(biāo)準(zhǔn)的定義，現(xiàn)場總線是指應(yīng)用在制造過程區(qū)域現(xiàn)場裝置和控制室內(nèi)自動(dòng)控制裝置之間的包括數(shù)字式、多點(diǎn)、串行通信的數(shù)據(jù)總線，即工業(yè)數(shù)據(jù)總線。是開放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的底層通信網(wǎng)絡(luò)。以現(xiàn)場總線為技術(shù)核心的工業(yè)控制系統(tǒng)，稱為現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS（Fieldbus Control System），它是自20世紀(jì)80年代末發(fā)展起來的新型網(wǎng)絡(luò)集成式全分布控制系統(tǒng)。

其中，現(xiàn)場總線系統(tǒng)一般被稱為第五代控制系統(tǒng)。第一代控制系統(tǒng)為50年代前的氣動(dòng)信號(hào)控制系統(tǒng)PCS，第二代為4~20mA等電動(dòng)模擬信號(hào)控制系統(tǒng)，第三代為數(shù)字計(jì)算機(jī)集中式控制系統(tǒng)，第四代為70年代中期以來的集散式分布控制系統(tǒng)DCS?，F(xiàn)場總線技術(shù)現(xiàn)場總線技術(shù)將專用的微處理器置入了傳統(tǒng)的測量控制儀表，使其各自都具有了多多少少的數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，成為能獨(dú)立承擔(dān)某些控制、通信任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。它們通過普通雙絞線、光纖、同軸電纜等多種途徑進(jìn)行信息傳輸，這樣就能夠形成以多個(gè)測量控制儀表、計(jì)算機(jī)等作為節(jié)點(diǎn)連接成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)按照規(guī)范和公開的通信協(xié)議，在位于生產(chǎn)現(xiàn)場的多個(gè)微機(jī)化自控設(shè)備之間，以及現(xiàn)場儀表與用作管理、監(jiān)控的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)之間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與信息共享，進(jìn)一步構(gòu)成了各種適應(yīng)實(shí)際需要的自動(dòng)控制系統(tǒng) 現(xiàn)場總線的分類

老師重點(diǎn)講述了現(xiàn)場總線的幾種類別，典型的現(xiàn)場總線技術(shù)包括了基金會(huì)現(xiàn)場總線FF（Foudation Fieldbus），LonWork現(xiàn)場總線，Profibu現(xiàn)場總線，CAN現(xiàn)場總線以及HART現(xiàn)場總線。其中FF總線尤為重要，按照基金會(huì)總線組織的定義，F(xiàn)F總線是一種全數(shù)字、串行、雙向傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)，是一種能連接現(xiàn)場各種現(xiàn)場儀表的信號(hào)傳輸系統(tǒng)，其最根本的特點(diǎn)是專門針對(duì)工業(yè)過程自動(dòng)化而開發(fā)的，在滿足要求苛刻的使用環(huán)境、本質(zhì)安全、總線供電等方面都有完善的措施。為此，有人稱FF總線為專門為過程控制設(shè)計(jì)的現(xiàn)場總線?，F(xiàn)場總線技術(shù)的特點(diǎn)

現(xiàn)場總線技術(shù)具有系統(tǒng)的開放性，互可操作性與互用性，現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的高度分散性以及對(duì)現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性等。除此之外，現(xiàn)場總線技術(shù)還具備以下優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省硬件數(shù)量與投資，節(jié)省安裝費(fèi)用，節(jié)省維護(hù)開銷，用戶具有高度的系統(tǒng)集成主動(dòng)權(quán)以及提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性與可靠性。

5現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展

現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一個(gè)是高速現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，另外一個(gè)是低速現(xiàn)場總線領(lǐng)域的繼續(xù)完善和發(fā)展。就現(xiàn)在而言，現(xiàn)場總線產(chǎn)品主要針對(duì)的是低速總線產(chǎn)品，用于運(yùn)行速率較低的領(lǐng)域，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能要求不高。而高速現(xiàn)場總線主要應(yīng)用于互聯(lián)控制網(wǎng)、連接控制計(jì)算機(jī)、處理速度快的設(shè)備以及實(shí)現(xiàn)低速現(xiàn)場總線網(wǎng)間的連接，是充分實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全分散控制結(jié)構(gòu)所必須的。但是目前高速現(xiàn)場總線這一環(huán)節(jié)還相對(duì)薄弱?？傮w來說，自動(dòng)化系統(tǒng)與設(shè)備將向現(xiàn)場總線體系的結(jié)構(gòu)改變，并且向著趨于開放統(tǒng)一的方向發(fā)展。同時(shí)，在單獨(dú)的現(xiàn)場總線體系下不可能只容納單一的標(biāo)準(zhǔn)，加上商業(yè)利益的驅(qū)使，各種現(xiàn)場總線技術(shù)都在十分激烈的市場競爭環(huán)境中求得發(fā)展。所以有理由認(rèn)為，在將來的不久，集中總線標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備通過路由網(wǎng)關(guān)互聯(lián)并且會(huì)實(shí)現(xiàn)信息共享的局面。

除此之外，老師還向我們介紹了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)與以前學(xué)到的DCS系統(tǒng)的關(guān)系。通過現(xiàn)場總線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，它可以由現(xiàn)場智能設(shè)備和人機(jī)接口構(gòu)成兩層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)把常規(guī)的PID在智能變送器中實(shí)現(xiàn)。但這種總線控制系統(tǒng)的局限性限制了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的功能，使之不能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的協(xié)調(diào)控制功能，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，其結(jié)構(gòu)中需要包含控制站，即需要三層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這樣，三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)就與DCS相似了，但是其中控制站所承擔(dān)的功能卻與DCS有很大差別。在傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)中，控制站可以用來實(shí)現(xiàn)包括控制回路的PID運(yùn)算和控制回路之間的協(xié)調(diào)控制等功能。但在FCS中，底層的PID等基本控制功能卻完全由現(xiàn)場設(shè)備來完成，控制站只完成控制回路之間信息的交流和控制協(xié)調(diào)功能。這樣的話，就大大減輕了控制器的負(fù)荷率，分散了系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)性，加快了數(shù)據(jù)處理速度。通過現(xiàn)場總線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn)，它可以由現(xiàn)場智能設(shè)備和人機(jī)接口構(gòu)成兩層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，同時(shí)把常規(guī)的PID在智能變送器中實(shí)現(xiàn)。但這種總線控制系統(tǒng)的局限性限制了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的功能，使之不能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的協(xié)調(diào)控制功能，為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，其結(jié)構(gòu)中需要包含控制站，即需要三層的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這樣，三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場總線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)就與DCS相似了，但是其中控制站所承擔(dān)的功能卻與DCS有很大差別。在傳統(tǒng)的DCS系統(tǒng)中，控制站可以用來實(shí)現(xiàn)包括控制回路的PID運(yùn)算和控制回路之間的協(xié)調(diào)控制等功能。但在FCS中，底層的PID等基本控制功能卻完全由現(xiàn)場設(shè)備來完成，控制站只完成控制回路之間信息的交流和控制協(xié)調(diào)功能。這樣的話，就大大減輕了控制器的負(fù)荷率，分散了系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)性，加快了數(shù)據(jù)處理速度。

現(xiàn)場總線技術(shù)自推廣以來，已經(jīng)在世界范圍內(nèi)應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域?，F(xiàn)場總線的技術(shù)推廣有了三、四年的時(shí)間，已經(jīng)或正在應(yīng)用于冶金、汽車制造、煙草機(jī)械、環(huán)境保護(hù)、石油化工、電力能源、紡織機(jī)械等各個(gè)行業(yè)。應(yīng)用的總線協(xié)議主要包括PROFIBUS、DeviceNet、Foundation、Fieldbus、Interbus_S 等。在汽車行業(yè)，現(xiàn)場總線控制技術(shù)應(yīng)用的非常普遍，近兩年國內(nèi)新的汽車生產(chǎn)線和舊的生產(chǎn)線的改造，大部分都采用了現(xiàn)場總線的控制技術(shù)。國外設(shè)計(jì)的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)已應(yīng)用很廣泛，從單機(jī)設(shè)備到整個(gè)生產(chǎn)線的輸送系統(tǒng)，全部采用現(xiàn)場總線的控制方法。而國內(nèi)的應(yīng)用仍大多集中中生產(chǎn)線的輸送系統(tǒng)、隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和觀念的更新必然會(huì)逐步擴(kuò)展其應(yīng)用領(lǐng)域。

通過這段時(shí)間的現(xiàn)場總線課程的學(xué)習(xí)，讓我對(duì)現(xiàn)場總線有了更多的了解，還有更多的是對(duì)其工業(yè)各方面應(yīng)用的了解及其前景。自己對(duì)自己的這個(gè)專業(yè)有了更多的了解和認(rèn)識(shí)，自己專業(yè)意識(shí)和素養(yǎng)都有很多的增加。特別從老師那里學(xué)到那種精神，要有專業(yè)素養(yǎng)和意識(shí)，不僅要學(xué)好書上的知識(shí)，自己的那種專業(yè)敏感度，和實(shí)際動(dòng)手能力都要好好培養(yǎng)，我感覺自己受益頗多。