工業(yè)以太網(wǎng)通訊協(xié)議和接口技術(shù)研究.pdf

1、從70年代到今,分布式控制系統(tǒng)經(jīng)歷了若干發(fā)展階段,從集散控制系統(tǒng)(DCS)、到現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)(FCS)、再到基于以太網(wǎng)和TCP/IP技術(shù)的工業(yè)以太網(wǎng)(The Industrial Ethernet)?，F(xiàn)場(chǎng)控制終端單元日益智能化,控制的方式也正走向多智能控制單元的協(xié)同工作模式;以后的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備很可能不再是簡(jiǎn)單的傳感器和控制器,而將是具有一定的自主控制、數(shù)據(jù)管理和通信能力的智能設(shè)備?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備之間通訊方式的選擇,通信協(xié)議、通信技術(shù)的采納和應(yīng)用

2、,在控制系統(tǒng)中顯得越來越重要。以太網(wǎng)成本低、用戶多、技術(shù)成熟等諸多優(yōu)點(diǎn),使工業(yè)以太網(wǎng)成為控制系統(tǒng)中受歡迎和支持的通信方式。首先,同以太網(wǎng)一樣,通信協(xié)議也是工業(yè)以太網(wǎng)的通信基礎(chǔ)。由于民用以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)各自的特點(diǎn)不同,工業(yè)以太網(wǎng)的通信協(xié)議也有自身的一些特點(diǎn);而關(guān)于工業(yè)以太網(wǎng)的通訊協(xié)議的研究,在工業(yè)界和學(xué)術(shù)界也受到了廣泛的重視。其次對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,人們要求它具有相應(yīng)的通信能力,即要求它具有工業(yè)以太網(wǎng)的智能通訊接口。由于工業(yè)以太網(wǎng)的快速發(fā)展,人

3、們需要對(duì)通訊協(xié)議、接口技術(shù)這兩方面的技術(shù)有一個(gè)較為全面和系統(tǒng)的認(rèn)識(shí);同時(shí),市場(chǎng)上也需要這兩方面的新技術(shù)和新產(chǎn)品。本論文針對(duì)這些需要,依據(jù)對(duì)市場(chǎng)上成熟的工業(yè)以太網(wǎng)產(chǎn)品(網(wǎng)卡、交換機(jī)、網(wǎng)關(guān)、智能I/O、實(shí)時(shí)通訊中間件、工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用軟件和管理軟件等)所采用的技術(shù)的分析,以及對(duì)最近的研究成果的研究和認(rèn)識(shí),提出了在PC機(jī)上采用NDIS技術(shù)和其它的相關(guān)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)時(shí)通信的方法;提出了在工業(yè)以太網(wǎng)使用OPC技術(shù)的方法;以及用軟件在工業(yè)以太

4、網(wǎng)的智能接口中實(shí)現(xiàn)有關(guān)通訊協(xié)議的方法。本論文首先說明和介紹了工業(yè)以太網(wǎng)的通訊協(xié)議和接口技術(shù)的基本知識(shí)、實(shí)現(xiàn)方法以及發(fā)展動(dòng)向(其中介紹了四種目前較流行的工業(yè)以太網(wǎng)的通訊協(xié)議:Ethernet/IP、Modbus/TCP、ProfiNet、FFHSE)。其次是介紹了用相應(yīng)的開發(fā)工具開發(fā)實(shí)時(shí)通訊組件(或其它程序)、編寫交換實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的OPC服務(wù)器和客戶端程序、和設(shè)計(jì)以太網(wǎng)智能通訊接口的基本方法。最后做出了總結(jié),并指出存在的不足和以后研究、工作的