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基于PROFIBUS的嵌入式智能电表的设计
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上传时间: 2018-01-07
详细说明： 近年来智能电网的大力发展对智能电表提出了严格的要求。它不但要求智能电表对电能质量进行严格的监控，对电能量进行准确的计量，还要求具有总线通讯、组网以及与用户侧人机交互的功能。所以研发一款能满足智能电网要求的具有通信功能的电表是电力系统的迫切需求。 本文组态了PROFIBUS网络系统，系统包括PROFIBUS主站和从站，主站为西门子PLC/CP5611网卡和STEP7编程软件、WINCC监控软件等组成，从站为具有PROFIBUS通信功能的智能电表，本文重点进行了基于PROFIBUS的智能电表的设计。 本文首先介 绍了课题研究背景及意义，并阐述了PROFIBUS技术的研究现状及发展趋势，然后介绍了PROFIBUS的基本特性与PROFIBUS系统总体设计方案。 本文重点对具有PROFIBUS通信功能的智能电表的硬件及软件做出了设计。在硬件设计上，首先提出了总体方案，然后分别设计了电源模块、计量模块、MCU芯片外围模块、显示模块、PROFIBUS通信模块等。其中计量模块采用集成有计量功能的芯片71M6513H。PROFIBUS通信模块采用80c51单片机和SPC3协议芯片。PROFIBUS通信模块通过串口并经光耦隔离与71M6513H芯片进行连接。在软件设计方面，提出了软件的整体实现方案，主要对PROFIBUS通信功能、软时钟功能、计量功能、掉电存数等功能的软件实现做了重点说明;然后对主控MCU的初始化及内卡初始化程序进行了设计。 最后对设备数据库GSD文件进行了介绍，并根据对上位机软件的设计搭建了PROFIBUS网络测试平台，对智能电表的PROFIBUS通信功能进行了测试，并在WINCC监控软件中监控数据的交换，从而验证了PROFIBUS技术在电表通信中应用的可行性。 ...展开收缩
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