文档介绍:摘要关键字;工业以太网;/;“/通信适配器开发项目为背景,设计并实现一种基于/工业以太网的通信适配器,该通信适配器作为/控制网络与其他技术之间的一个网关,可将工业控制设备集成到/工业以太网中,提高控制系统的灵活性和兼容性。工业以太网技术和嵌入式技术都是当前应用研究的热点。本文在分析狄蕴际鹾颓度胧较低撤⒄沟幕∩希岢隽艘恢止ひ狄蕴网设备开发方案。该方案既满足了运行网络协议的功能要求,又适应了嵌入式系统采用位微处理器及嵌入式操作系统的发展趋势,满足/通信处理器对通信实时性、可靠性的近乎苛刻要求。为核心的/通信适配器的硬件系统,、接口驱动程序等底层软件,,担负着初始化系统硬件和引导操作系统的双重任务,是操作系统和硬件之间的联结纽带:而疧接口驱动程序使操作系统自动识别外围数据采集设备,并为应用程序对底层设备的操控提供服务。软件协议栈的基础上编写了该/通信适配器的应用程序,在应用层实现了控制与信息协议Vね缟鲜凳眎/莺拖允叫畔⒌挠行Т洌姓返控制;借助砑软件、/扫描器等工具对该通/信适配器进行了完整的通信测试,结果表明该/通信适配器在数据传输的实时性、稳定性、可靠性等方面有良好的性能。本文构建了以设计开发了该通信适配器的移植此外,本文在疘蚉—/●
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声明人。签孙博罚参参厦门大学学位论文原创性声明辍⒃/兹呈交的学位论文是本人在导师指导下独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考的其个人或集体的研究成果,均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文产生的权利和责任。加
作者签名:诫勺药砂爹日期:妒辍茉律橙⒉槐C∥导师签名:布厦门大学学位论文著作权使用声明日期:多.,分年罗月≯本人完全了解厦门大学有关保留、使用学位论文的规定。厦门大学有权保留并向国家主管部门或其指定机构送交论文的纸质版和电子版,有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进入学校图书馆被查阅,有权将学位论文的内容编入有关数据库进行检索,有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在解密后适用本规定。本学位论文属于⒈C年解密后适用本授权书。朐谝陨舷嘤ê拍诖颉”
—、工业以太网第一章绪论工业以太网是控制网络发展的方向工业控制网络作为一种特殊的网络,直接面向生产过程,肩负着工业生产运行现场测量与控制信息传输的特殊任务,因此它通常应满足强实时性、高可靠性、恶劣的工业现场环境适应性、总线供电等特殊要求和特点。它的发展经历了集散控制系统燃父鼋锥蝞棚。在校ひ悼刂仆缡且恢质忠荒D饣旌舷低常浜诵乃枷胧羌泄理、分散控制。这种分布式的控制系统克服了集中控制对控制器处理能力和可靠性要求高的缺陷,但其自身也有难以消除的缺点。首先,不同的圃焐涛4到垄断经营的目的而对其控制网络采用各自专用的封闭形式,不同的制造商的息共享;其次,目刂普救匀皇羌械模殖⌒藕诺募觳狻⒋浜涂刂撇⒚有彻底做到分散控制、集中管理;最后,捎玫氖瞧胀ㄉ桃低绲耐ㄐ判和网络结构,在解决工业控制系统的可靠性方面并没有做出实质性的改进,布线复杂,费用高。因此总体来讲,且恢址獗兆ㄓ玫摹⒉痪哂锌苫ゲ僮餍缘摹不彻底的分布式控制系统。在过去的十几年间,在工厂自动化和过程自动化领域中,窍殖〖锻ㄐ系统的主流解决方案。然而,随着技术的不断进步和发展,现场总线技术越来越多的表现出其本身的局限性和不足。首先,现有的现场总线技术标准过多,仅个类型,未能统一到单一标准,不同总线之间不能兼容;其次,随着现场设备智能程度的不断提高,控制系统变得越来越分散,现场设备之间以及现场设备和工厂控制层设备之间的数据的交换量飞速增长,而现场总线的传输速率较低;最后,随着计算机技术的发展,企业希望能够将底层的生产信息整合到统一的全厂信息管理系统中,实现信息的透明互访和无缝集成,并使工业控制网络能够与、相集成。为解决现场总线所带来的问题,国际上各厂商开始采用以太网来作为控制网贰猒、现场总线控制系统湟约坝肷喜鉏畔⑼缰淠岩允迪滞缁チ:托曜季桶薈、、
锄通信适配器的软件设计与实现化提供可能。随着以太网技术的日渐成熟,产生了一种新型的以太网——工业以络铩兰甏J迹蛱赝J剂吮ㄐ缘姆⒄埂R蛱赝幕∈荰/协议族,以太网是应用最为广泛的一种局域网,疘鸵蕴慕岷鲜堑鼻最为流行的网络解决方案。将以太网应用于控制网络,具有较多的优点,主要包括:以太网技术成熟,具有统一的国际标准,网络设备价格相对较低,基予以太网的控制网络性价比大大提高。ㄐ潘俾矢以太网的带宽在逐渐增加,出现了百兆、千兆、万兆以太网,这些以太网的速率比目前的现场总线快得多,使控制网络的数据传输速度