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自动化技术
工业以太网通讯协议和接口技术研究
从70年代到今,分布式控制系统经历了若干发展阶段,从集散控制系统(DCS)、到现场总线控制系统(FCS)、再到基于以太网和TCP/IP技术的工业以太网(The Industrial Ethernet)。现场控制终端单元日益智能化,控制的方式也正走向多智能控制单元的协同工作模式;以后的现场设备很可能不再是简单的传感器和控制器,而将是具有一定的自主控制、数据管理和通信能力的智能设备。现场设备之间通讯方式的选择,通信协议、通信技术的采纳和应用,在控制系统中显得越来越重要。以太网成本低、用户多、技术成熟等诸多优点,使工业以太网成为控制系统中受欢迎和支持的通信方式。 首先,同以太网一样,通信协议也是工业以太网的通信基础。由于民用以太网和工业以太网各自的特点不同,工业以太网的通信协议也有自身的一些特点;而关于工业以太网的通讯协议的研究,在工业界和学术界也受到了广泛的重视。其次对现场设备,人们要求它具有相应的通信能力,即要求它具有工业以太网的智能通讯接口。由于工业以太网的快速发展,人们需要对通讯协议、接口技术这两方面的技术有一个较为全面和系统的认识;同时,市场上也需要这两方面的新技术和新产品。本论文针对这些需要,依据对市场上成熟的工业以太网产品(网卡、交换机、网关、智能I/O、实时通讯中间件、工业以太网应用软件和管理软件等)所采用的技术的分析,以及对最近的研究成果的研究和认识,提出了在PC机上采用NDIS技术和其它的相关的技术实现工业以太网实时通信的方法;提出了在工业以太网使用OPC技术的方法;以及用软件在工业以太网的智能接口中实现有关通讯协议的方法。 本论文首先说明和介绍了工业以太网的通讯协议和接口技术的基本知识、实现方法以及发展动向(其中介绍了四种目前较流行的工业以太网的通讯协议:Ethernet/IP、Modbus/TCP、ProfiNet、FFHSE)。其次是介绍了用相应的开发工具开发实时通讯组件(或其它程序)、编写交换实时数据的OPC服务器和客户端程序、和设计以太网智能通讯接口的基本方法。最后做出了总结,并指出存在的不足和以后研究、工作的内容及方向。
机 构:
领 域:
关键词:
硕士论文
《电子科技大学》 2005年硕士论文

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