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论文以某公司的TAC1系列通用变频器的通讯模块为研究对象。TAC1系列通用变频产品目前所采用通讯方式为 PROFIBUS 总线通讯,随着工业技术的发展,此现场总线的通讯方式已经渐渐不能满足工业自动化系统的通讯需求。论文的目的是设计具有 PROFINET 通讯功能的模块代替原变频器产品的PROFIBUS通讯模块,实现与该系列变频器配套使用,使该产品增加了接入 PROFINET 工业以太网的功能,达到扩展其应用场合的目的。 在消化吸收 PROFINET 相关技术资料的基础上,论文首先针对 PROFINET通讯模块的设计要求提出了总体解决方案。然后根据总体设计思路,设计了PROFINET通讯模块的硬件电路,包括硬件电路中的主芯片电路、电源电路、接口电路、外部存储电路、晶振电路以及状态监测电路,并设计了两种通讯通道,既可以与主控板进行数据通讯,又可以通过MicroUSB通用接口直接利用数据线进行通讯,适合多种应用场合,详细说明 PROFINET 板卡硬件设计过程。设计了软件系统,并详细介绍了PROFINET通讯的软件设计过程,包括GSD文件设计和 PROFINET 通讯板板卡软件设计等,详细介绍了板卡软件的开发流程及如何实现PROFINET板卡功能。搭建了PROFINET通讯的测试环境进行系统联调,实现与西门子PLC及PC机之间的PROFINET通信。实验结果表明,该系统可以进行可靠的数据传输。设计的通讯模块在天津电气科学研究院试用,性能先进稳定,达到了预期目的。