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采用Profibus-DP现场总线和短距离ZigBee无线网络技术,研究与设计了一套现代化大型铸造车间用的自动配料监控系统。该系统可以有效地实时监视与控制配料过程中各种设备的运行状况和主要技术数据,通过在系统中增加红外激光测距节点,实时探测配料行车运行路径是否存在障碍物,可以有效避免行车碰撞,在提高铸造车间自动化与信息化水平的同时也提高了系统的安全性。自动配料监控系统利用开物2000组态软件、Step7V5.5PLC编程软件、Delphi界面制作软件和EXCEL配料计算模板为开发平台,其网络结构由ZigBee无线传输网络和Profibus-DP现场总线组成。Profibus-DP现场总线的节点为配料行车上各执行机构和编码器,其主节点通过RS232与Zigbee连接构成一个Zigbee节点。ZigBee无线传输网络作为系统的数据传输平台, ZigBee网络的控制中心节点通过RS232与系统主机连接。研究与开发了基于EXCEL的配料计算模板,主机利用该模板和输入的配料工艺信息,能自动计算每种原料的重量并生成配料表。主机根据配料表,通过网络监控模块自动控制和管理配料过程,实现配料的全自动化。论文详细介绍了自动配料监控系统的设计方案。给出了ZigBee无线传输网络控制中心节点与终端节点的硬件电路详细设计,对激光测距仪的选型与测距原理做了详细的论述。在Step7软件中对Profibus-DP网络进行了硬件组态和网络组态;基于Profibus-DP数据通信原理,详细介绍了Profibus-DP通信报文的格式,设计了主站与从站之间一次通信循环的全部报文、主站与从站的数据读取程序;阐述了ZigBee网络各个节点的收发过程,给出了ZigBee网络控制中心节点的软件流程图设计、终端节点的软件流程图设计和串口收发流程图设计;最后对ZigBee网络的串口通信协议及无线通信协议进行了详细的设计。论文最后给出了基于“图灵开物”组态软件的监控界面。