基于以太网的异构网络化控制系统设计

随着TCP／IP和以太网技术在工业控制领域应用的逐步深入,并且为了克服传统集散式控制系统（DCS）以及现场总线控制系统（FCS）的互操作性差等问题,多种现场总线互联及控制系统集成已成为目前工业自动化领域的研究热点;首先介绍了工业控制网络的发展现状;进而分析了全双工交换式以太网应用到工业控制领域的技术特征;最后提出了基于全双工交换式以太网的多种工业控制网络互联的异构网络化控制系统（NCS）设计方案及控制模式,为测量、控制、管理一体化的综合自动化系统的实施提供了一种实用的设计方法。     

现场总线技术的发展与工业以太网综述

本文分析了现场总线技术的现状以及发展方向，并就工业以太网作为今后现场总线技术标准的可行性进行了详细的论述，同时对TCP／IP与以太网相结合的问题进行了阐述，并提出了工业实时Ethernet即Ethernet/IP的概念以及应用前景。     

基于以太网的现场总线设备研究

将以在网应用于现场控制已成为工业控制网络发展的必然趋势。文中在研究FF协议和TCP／IP协议的基础上，建立了基于以太网的现场总线设备的模型并予以实现，进行了基本功能测试，达到了预期的效果。     

工业以太网认识的三大误区

介绍了以太网技术及其与现场总线相比的优势所在，提出并剖析了人们在以太网认识上的三大误区，即“以太网和TCP／IP等同”，“提高网络速度可以解决以太网应用于工业控制现场的实时性问题”，“引入以太网可以彻底实现系统的集成问题”。展望了工业以太网发展前景。     

基于Ethernet现场总线的多协议网络通信系统设计与实现

工业以太网作为一种全新的现场总线是未来工业控制网络的必然选择,它以一种高度开放、使用灵活方便、功能强大的新型工业控制网络以非常高的效率把企业的现场设备层、控制层以及管理层连接在一起,形成以网络集成自动化为基础的企业信息系统;文中在深入研究ARM控制技术和Ethernet现场总线技术基础之上设计了一种基于Ethernet现场总线的多协议网络通信系统,该系统成功嵌入了SERCOSIII协议与TCP/IP协议,设计了优化的任务调度以满足系统的实时性,并通过仿真验证了系统满足实时性、确定性及可靠性的要求,两个以太网帧间隔小于10 ms;系统可嵌入各种功用性的控制协议。     

CAN总线与Ethernet互联网关的设计

在对CAN协议及TCP/IP协议栈进行深入研究的基础上,设计了以太网与CAN总线互联网关,该设计可以实现基于TCP/IP协议的计算机网络设备与基于CAN总线协议的底层现场网络互联。通过Visual C＋＋6.0编写了网关上的程序使用了MSComm和WinSock控件提供串口通信和TCP/IP通信功能,通过数据包发送和接收实验表明Can-Ethernet网关设计的有效性。     

工业网络的桥接方法及应用分析

现场总线系统向工业以太网过度是工业系统的发展方向，并将给制造商带来明显效益，但是当前混合型系统是工业应用的现状，本文将就构造基于TCP／IP的工业以太网和混合型工业网络的组成进行讨论。     

基于Ethernet现场总线控制网络模型的研究

首先提出了Ethernet的现场总线控制网络模型,从理论角度研究了现场总线之间相互不兼容的问题,以及利用隧道技术简化了路由器的模型协议层次,实现了现场总线接入以太网所必需的最小协议层次集合,可保证数据转发所需时间最小,以满足工业数据传输实时性方面的要求,从而为解决控制网络与信息网络的无缝连接提供了新的方案。在此基础上,研究了Ethernet的现场总线控制网络模型的实例模型Modbus+TCP/IP模型。通过对该模型从实际工业控制网络的可行性、实时性等方面的研究,证明了基于Ethernet现场总线控制网络模型在实际的工业监控场合完全可以达到控制网络的要求。     

单片机以太网节点及TCP/IP协议栈设计

引言 在工业过程控制领域,现场总线技术得到越来越广泛的应用,问题也随之产生。各种现场总线技术有其专有的传输协议,互不兼容,无法实现相互之间的连接与通信。工业以太网的出现和不断兴起,不但很好地解决了这些问题,而且也为现场总线技术的发展开辟了一个更为广阔的空间。本文用单片机C8051F023和以太网控制芯片RTL8019AS,设计了以太网节点并且在此基础上实现精简的TCP／IP协议,实现了较完备的通信功能。     

TCP/IP协议栈在嵌入式异构网络互联中的应用

随着测控技术与网络技术日益紧密的结合,测控系统接入互联网已经成为大势所趋。本文阐述在一种异构网络互联——CAN总线与以太网互联系统设计方案中嵌入式TCP/IP协议栈的设计与实现。从而实现了将基于TCP/IP协议的计算机网络设备与基于CAN总线协议的底层现场网络连通。     

Xport串口服务器在工业以太网中的应用

工业自动化控制系统日益采用以太网（Ethenet）和TCP/IP协议作为最主要的通信方式.以太网作为目前应用最广泛、成长最快的局域网技术,在工业自动化领域得到了超乎寻常的发展.在工业控制系统中,若现场控制器采用了Xport嵌入式串口服务器将接口从串口转换为以太网接口,系统则可较为方便又可靠的实现现场控制器通过以太网与Internet公网进行连接.     

基于S3C2410嵌入式系统的网络接口设计

本文介绍了一个基于三星ARM9芯片S3C2410嵌入式系统的网络接口电路设计方案,采用了工业级以太网控制器CS8900A成功实现了嵌入式系统的网络互连。重点对网络接口电路作了阐述,并对系统控制软件部分的TCP/IP协议和CS8900A的驱动程序进行了具体分析。     

以太网在水质净化厂监控系统中的应用分析

应用TCP／IP协议的Ethernet已成为当前最流行的局域网技术，同时也是最具开放性的网络技术，还具有价格低康的优点。解决了实时性、稳定性、和抗干扰性，Ethernet将会十分迅速地进入工业控制系统的各级网络。以太网和现场总线的混合控制网络结构，为系统的全分散、全开放和不同种类的现场总线系统集成创造了条件。将以太网技术运用到水质净化厂监控系统中，取得了良好的效果。     

基于LAN91C111的嵌入式高速网络设计

网络在工业控制领域的应用日益广泛,嵌入式以太网具有良好的应用前景.提出了一种性价比较高的嵌入式高速网络设计方案,采用高速DSP和高性能网络接口控制芯片完成基于LAN91C111网络芯片的嵌入式网络系统的开发.详细分析了嵌入式系统中TCP/IP协议栈的各协议的选取,并给出了网络接口控制芯片的处理流程.     

基于工业以太网的嵌入式视频监控系统设计

根据煤矿工业电视视频监控系统的特殊需求,开发了一种基于工业以太网的嵌入式视频监控系统。该系统以基于Linux操作系统的嵌入式视频服务器为核心部件,前端摄像机采集的现场图像经嵌入式视频服务器进行AD转换和MPEG4编码压缩等处理后,通过嵌入式TCP/IP模块发送到工业以太网,最终以Web形式发布在监控终端浏览器上。该系统还可以通过监控界面远程控制云台、摄像机光圈和焦距等。实际应用验证了该系统的便捷性和可靠性。     

基于MCF52231的CAN-Ethernet设计与实现

本文简要介绍了CAN总线的特点、不足及以太网的优势。基于32位微处理器MCF52231,通过硬件及软件开发,制定了用于嵌入式工业现场设备的精简TCP/IP协议簇,阐述了协议的实现过程,实现了以太网和CAN总线的数据通信传输。该协议网关已应用在工业网络群控点焊机生产线。测试结果表明,该网关设备运行可靠,解决了网络系统的高效通信及实时控制问题。     

基于Ethernet的嵌入式测控系统的设计

在分析工业控制网络发展趋势、嵌入式以太网接入Internet网络数据传输需要的协议的基础上,针对现场总线通信方式的不足,设计了一个基于Ethernet的嵌入式测控系统。文章阐述了系统的设计方案,在硬件电路设计上,重点介绍了测控系统数据采集节点设计和以太网通信接口电路的设计;在软件系统设计上,提出测控终端软件设计方案,并实现了基于TCP／IP协议栈的网络通信设计。实际使用表明,该系统运行灵活、可靠、稳定,可直接使用企业内部的Intranet信息网,也可直接接人现行的公共Internet网络。     

基于双缓冲队列的RS485串口／以太网转换器软件设计

为了将分散于工业现场的串口设备接入以太网,本文设计一种基于STM32F107VC微处理器的嵌入式RS485串口/以太网的数据转换器。移植嵌入式TCP/IP协议栈LwIP到ARM平台,构造双缓冲队列,保证串行通信的效率,通过软件编程实现串行通信协议和以太网的TCP/IP协议的相互映射,使得串口数据和以太网数据相互转换。实验表明,串口/以太网数据转换器能够正常工作,数据转换稳定、可靠。     

工业总线设备网络化改造的实现

利用低成本单片机与以太网控制芯片设计并实现了串口、现场总线转以太网TCP/IP模块,专门为单片机设计了由RTOS(嵌入式实时操作系统)与裁减后的TCP/IP协议栈构成的单片机嵌入式控制系统.完成了异种网络的融合.软件系统(包括TCP/IP协议栈)能够方便移植上各种8位、16位、32位处理器平台,实现各种嵌入式网络服务.成果对于工业设备的网络化实现提供了网关服务,满足对功能、成本、体积和功耗等要求.     

基于μC/OS-Ⅲ的以太网开关量监控终端设计

在现代工业控制系统中,由于系统分布化、智能化的需要,工业以太网得以广泛的应用,并且大量的控制信息传递、控制和变换都是以开关量信号的形式进行．本文提出一种以太网远程开关量监控终端的设计．监控终端软件珠于嵌入式操作系统μC／OS-Ⅲ以及嵌入式TCP／IP协议栈μIP,软件加入了可配置存储的网络地址及端口的功能．监控终端硬件琏于ARM核心微处理器LPC2106,开关量信号的输入输出部分采用光电耦合隔离．该终端可以灵活地接入以太网络,并进行远程配置和开关量监控,具有较高的通用性、可靠性和可扩展性,可以适应工业控制以及智能家居等不同的应用场合．