工控多協(xié)議通訊轉(zhuǎn)換器的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、在當(dāng)今的工業(yè)控制領(lǐng)域中，一個(gè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)設(shè)備的接口往往是比較復(fù)雜的，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備經(jīng)常使用各種不同的總線接口。與此同時(shí)，在各種總線之上又有各種不同的標(biāo)準(zhǔn)或者非標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用層協(xié)議。這使得使用不同總線標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備，在同一個(gè)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)中互相通信變得更加困難。因此，為了滿足不同總線接口、不同協(xié)議規(guī)范的需要，研究具有廣泛兼容性的軟硬件協(xié)議轉(zhuǎn)換器具有現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文針對(duì)傳統(tǒng)RS485轉(zhuǎn)CAN協(xié)議轉(zhuǎn)換器在響應(yīng)時(shí)間慢、轉(zhuǎn)發(fā)方式單一，難以適

2、應(yīng)特定的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的不足，本文提出了三種協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)方式：透明傳輸、數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，滿足了不同的應(yīng)用場(chǎng)景。結(jié)合工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中經(jīng)常用到的總線標(biāo)準(zhǔn)及其上層應(yīng)用協(xié)議，本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了支持CAN總線和RS485總線的多應(yīng)用層協(xié)議工控通訊網(wǎng)關(guān)。通過(guò)對(duì)不同總線和應(yīng)用層協(xié)議的分析，完成了嵌入式通訊網(wǎng)關(guān)的軟硬件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)。該協(xié)議轉(zhuǎn)換器以Cortex-M0系列LPC11C14為控制核心，相繼完成了CAN接口模塊、RS485接口模塊、供電電路模塊等硬件設(shè)

3、計(jì)。在完成硬件環(huán)境的基礎(chǔ)上，相繼完成了軟件系統(tǒng)的主程序模塊、CAN通訊模塊、RS485通訊模塊等。其中主通訊模塊主要實(shí)現(xiàn)了多種協(xié)議的轉(zhuǎn)換功能，以及三種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式；CAN通訊模塊以硬件協(xié)議、CANopen協(xié)議、iCAN協(xié)議為研究對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了CAN總線的多協(xié)議通訊；RS485通訊模塊以硬件協(xié)議、Modbus-RTU協(xié)議、Modbus-ASCII協(xié)議為研究對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了RS485總線的通訊。完成了對(duì)協(xié)議轉(zhuǎn)換器一致性測(cè)試，證明了該協(xié)議轉(zhuǎn)換器的可