基于PROFIBUS-DP称重仪表的设计

Based on design of PROFIBUS-DP weighing instrumentsArticle abstract：This paper describes the design method of PROFIBUS-DP communication weighing instruments.It realize thecommunication with host weighing instruments by SPC3 integrated circuit，and the conversion is complete communication protocolKey words：weighing instruments；PROFIBUS-DP：SPC3 integrated circuit-、 概述现场总线在工业控制中越来越重要 ，作为当今主要现场总线之-的 PROFIBUS已经成为国际标准 ，并在全世 界得到 了广泛 的应用 。由于PROFIBUS是-个开放的标准体系 ，对于称重仪表，只要提供 PROFIBUS接口和描述产品特性的GSD (设 备数据 库 文件 )就可 以接入 到任 何PROFIBUS网络中。

称重仪表通常作为从站采用 PROFIBUS-DP通信，其通信部分的核心采用西门子SPC3集成电路。SPC3是-种用于从站的智能通信芯片，支持PROFIBUS-DP协 议 。 SPC3可 独 立 完 成 全 部PROFIBUS-DP通信功能，这样可加速通信协议的执行 ，而且可以减少接 口模板微处理器中的软件程序。总线存取由硬件驱动。数据传送来 自-1.5Kbyte的双口RAM，与应用对象之间通信采用数据接口，因此数据的交换独立于总线周期。

SPC3在与应用对象之间硬件连接方面，为称重仪表提供了方便的接口。

二、SPC3的组成和结构SPC3主要由控制整个过程的微处理器、参数/方式寄存器 (Mode Resister)、RAM和 RAM控制器组成双口 RAM (Dual Port RAM)、中断控制器(Interrupt Controler)、 内 置 的看 门狗 定 时 器(Watch Dog)、内部总线接 口单元 、UART接 口、波特率发生器和总线空闲定时器 (Idle Timer)组成。SPC3协议芯片结构图，如图 1所示。

CPU控静 线J LDo.I7J I l AB0.10 / 7总线接口单元 lllll ll l厂 中断 模式/中断屏蔽控制器 /参数寄存器 看狗 00H- 3FHI I. 内 SPC3功能 部寄存器1微序列器N RAM控制器 R AM40H- 5FFH1. ”。 . ，I 用户夺间UART 空闲定时器 波特率发生器图 1 SPC3协议芯片结构三、SPC3和称重仪表的数据交换SPC3自动识别并接收传送给本站的数据报文， ：手靼 靼7胡 / 01 年第 卷 第 期 / 并根据报文结构的不同，识别出不同的服务存取点，将数据存进对应的BUF。

协议芯片 SPC3内部资源有 1.5K字节的RAM，1lbit地址总线 ，8bit数据总线 ；三个输入 BUF，三个输出 BUF；两个诊断 BUF；两个配置 BUF；- 个参数赋值 BUF；-个 SSA BUF和两个辅助BUF；提供 DP模式下的十个服务存取点。

参数配置主要包括：本站地址 ；设备标识号；地址允许改变变量；用户看门狗值：各种BUF的指针与长度 ，这些 BUF主要包括 ：三个输入 BUF，三个输出BUF，两个诊断BUF，两个辅助BUF，-个配置 BUF，-个参数 BUF，-个地址设置 BUF。

它们用来接收来 自I/O应用和来 自主站的数据。这些 BUF的配置，包括 BUF的长度和初始地表 1 仪表数据在仪表 (共 8个字节)，其对应关系如表 2所示。

Din buf中的地址/使能定时器 0H WREG(NVIC-ENO)1<<(INTu TIMEROA-INT GPIOA)；/使能TimerOA中断Void Timer0A- ISR(void)/定时中断后进行的处理fHWREG(TIMEROBASETIMER-0-ICR)TIMER-TIMATIMEOUT，/清除定时器 0中断Read- SPC3；/读取 SPC3中Din-buf，对数据进行处理。

OutputSPC3；/将称重数据发送到 SPC3的 Dour buf中，供主站读龋HWREG(TIMER0BASETIMER-0-CTL)TIMER-A& IMER- CTLTAEN)；/使能定时器 0void Read- SPC3(void)switch(receBuf)/判断命令case 0：/写设定量if(Stat-SetMode1)/通信设定tempAddr100；/变量地址for(i0；i<4；i，tempAddr)tempAddr-receBuf[i7；/初始化 PID sendBuf[readCount]crcData>>8；sendBut[readCount1]crcData&0xf；0utputs(sendBuf，readCount2)；，/发送字符串到SPC的缓冲区中四、GSD文件每-个 PROFIBUS从站或-类主站都要有-个 设备描述文件”称为 GSD文件 ，用来描述该PROFIBUS-DP设备的特性。

GSD文件包含了设备所有定义的参数，包括 ：支持的波特率；支持的信息长度 ；输入 /输出数据数量；诊断数据的含义等等信息。

下文为SAIMO 6000仪表的GSD文件实例：#ProfibUS DPGSD RevisionVendor NameModel NameRevisionIdentNumberProtocol- -IdentStation TypeHardwareReleaseSoftware- -Release9.6 suppl 9.2- supp93.75- supp187.5- - supp500- - supp1.5M- supp3M- supp6M- supp12M- suppMaxTsdr 9.6MaxTsdr19.2MaxTsdr93.75MaxTsdr 1 87.5MaxTsdr500MaxTsdr1.5MMaxTsdr3MMaxTsdr6MMaxTsdr12MRedundancy1 ”6000” ”6000” ”RV1.O 0xO7F400”HV1.O ”SV1.O l 1 1 l 1 1 l 1：160 6060 60 l0015O250 4508000 携 麓0 · · · · · · · · · 。 ： .： .： ： ： ； ：Technology Exchange '