基于工业以太网的实时监控系统通信设计

工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。工业以太网以其全开放、实现工业控制网络与数据信息网络的无缝整合的特点,已成为当前自动化技术领域的热门技术。本文以西门子SIMATIC S7-300/400 PLC为对象,利用多线程编程技术实现可编程控制器(PLC)与上位机(PC)基于工业以太网的实时通信,给出系统的通信原理和软件设计方法,并将此方法成功应用于实时监控系统。     

工业以太网的发展及其技术特点

工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。通过简要介绍工业控制网络的发展过程,并详细论述工业以太网的特点,提出了工业以太网以其全开放的特点必然会受到广泛的应用,实现工业控制网络和数据信息网络的无缝整合的观点。     

SM5100百兆以太网的1553B总线数据传输设计

为满足航天飞控系统对国产1553B总线数据传输测试设备的需求,设计了一种基于SM5100百兆以太网控制的1553B总线数据传输系统.为弥补国产芯片的不足,通信板卡多采用信号完整性设计和冗余设计,以太网主控卡采用TCP/IP通信协议,通过自定义背板总线实现BC与RT的数据传输.系统采用FPGA作为主控制器,通过其配置相关...     

烟丝膨胀设备PLC控制系统

本文介绍了一种新型烟丝膨胀设备的电器控制系统。重点介绍了控制系统的组成、多级PLC的CPU之间ProfiBusDP总线通信组态和协同动作、工业以太网的应用、上位机的组态、分布式I/O以及集成矢量算法变频器系统的应用。     

基于DP/LIN总线的矿用控制系统

针对LIN总线技术应用成本较低、低速通信性能可靠的特点,设计了一种基于DP/LIN总线的矿用控制系统。该系统由DP/LIN通信主机和基于LIN总线的数据采集和输出模块组成,DP/LIN通信主机作为LIN总线通信网络的主节点,实现Profibus-DP总线和LIN总线之间的数据转换;基于LIN总线的数据采集和输出模块作为LIN总线通信网络的从节点,实现监测数据的采集和控制信号的输出。测试和实际应用结果表明,该系统可降低煤矿生产成本,并提高数据采集和控制的灵活性。     

基于MODBUS/UDP的控制系统开发

随着工业以太网发展,实时通信逐步从应用TCP协议转而采用UDP协议.本文介绍一种基于以太网技术的控制系统,系统应用Modbus/UD主从通信,同时基于μC/OS-Ⅱ实时操作系统应用优先级技术,从保证了系统的确定性和实时性.本文介绍了系统体系结构、节点软硬件设计,最后给出了Modbus/UD主从通信情况测试和结论.     

PCS7在硝酸铵生产中的应用研究

根据稀硝酸/硝酸铵工艺需求,设计了一套6.25万t/a硝酸铵生产控制系统;硬件采用西门子冗余控制器,软件设计以PCS7过程控制系统作为软件开发平台;系统基于PROFIBUS总线,采用了多种冗余控制措施;通过光纤环网和工业以太网相结合,在上位机与控制器之间,控制器与控制器之间实现了数据交换;实践证明,该系统运行稳定可靠,实现了自动化仪表控制系统无法完成的复杂运算及管理功能,大大减少了DCS系统现场信号连线,降低了施工成本,特别适合在化工行业中运行.     

嵌入式以太网数据采集与控制系统设计

为了提高嵌入式以太网数据的操作精度,减少数据运行时间,增加数据运行灵活性以及稳定性,方便对嵌入式以太网数据进行的有效管理,需要对嵌入式以太网数据采集与控制系统进行设计;当前的嵌入式以太网数据采集与控制系统设计方法对以太网数据进行采集与控制系统设计时,因为无法对其进行灵活、高效、全面地采集和控制,存在数据运行盲区较多,成本较大的问题,所以提出一种基于LonWorks的嵌入式以太网采集和控制系统设计方法,即采用局部网格方式进行数据采集,使嵌入式以太网进行自维护、自组织、自控制的操作;该方法先利用μC/OSⅡ平台完成对嵌入式以太网数据采集与控制系统的硬件设计,然后依据互式数据迁移技术对嵌入式以太网进行数据采集,以采集的数据为基础,采用模糊关联空间理论对采集得到的以太网数据进行过滤,最后以上述过程为依据,利用OPC服务器程序对过滤后的嵌入式以太网数据进行控制,由此完成了嵌入式以太网数据采集与控制系统设计;实验结果证明,所提方法可以全面精确地对嵌入式以太网数据进行采集和控制,提高以太网运行速度,增强网络使用寿命,为该领域研究发展提供了强有力的依据。     

以太网与PROFIBUS-DP数据转换接口的实现

为了实现以太网与PROFIBUS-DP现场总线数据的转换,本文提出了一种以太网与PROFIBUS-DP总线数据转换接口的设计方案,并主要从硬件和软件两个方面进行介绍。本设计中采用S3C44BOX作为主控制器;以太网通信模块部分采用以太网控制器芯片RTL8019AS,并使用了精简的TCP/IP协议;PROFIBUS- DP通信模块部分采用专用协议芯片SPC3。经测试,本系统可靠的实现了以太网与PROFIBUS-DP现场总线之间的数据转换。     

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。     

一种低成本嵌入式互联系统的设计与实现

为了在不改变原有网络结构的情况下,将现场总线控制系统改造为基于以太网的分布式控制系统,研发了基于ARM体系结构的STR912FW44嵌入式微控制器的低成本嵌入式CAN-Ethernet网关。STR912FW44采用ARM966E-STM内核,集成了以太网控制器和CAN总线控制器。该嵌入式CAN-Ethernet网关采用嵌入式TCP/IP协议栈与以太网中的设备进行通信,并利用STR912FW44集成的CAN控制器与CAN总线上的终端进行通信。在通信过程中,STR912FW44进行TCP/IP协议和CAN协议之间的转换。经现场验证,该网关较好地完成了两种网络之间的协议转换和数据通信。     

PROFINET的实时性及其协议分析

针对目前现场总线技术无法满足工业控制领域对信息传输的速率以及信息传输实时性的较高需求,PROFINET实时协议迅速发展起来,该协议在通信方面较现场总线技术有更好的实时性以及更高的传输速率;首先对标准TCP/IP协议进行了研究,分析了PROFINET对标准TCP/IP协议的优化方式;然后详细介绍了PROFINET RT和PROFINET IRT的帧结构以及基于具体数据的实时性分析,为西门子STEP7对PROFINET的组态配置提供了一定的借鉴作用;最后采用西门子的PROFINET IO设备、IO控制器等,通过STEP7的组态配置,验证了PROFINET IO之间的通信。     

一种基于lwIP的CAN/Ethernet嵌入式网关设计

为了实现控制中心的以太网和生产现场CAN总线的互联,完成对生产现场的实时监控,设计了CAN/Ethernet嵌入式网关。通过移植轻量级的TCP/IP协议栈（lwIP）实现了以太网通信所需的TCP/IP协议栈,通过对CAN2.0B数据扩展帧报文标志符的重定义提出并实现了CAN应用层协议,提出了一种转换协议来完成两种协议的转换和对通信的控制,实现了CAN节点和以太网服务器及不同网关下CAN节点之间的通信。     

一种基于自定义以太网帧的高速数据传输协议及在成像系统中的应用*

针对将TCP/IP协议栈运用在嵌入式成像系统中作为通信方式时所存在的传输速度较低的不足,提出一种将数据封装在自定义以太网帧中进行传输的通信方式,并针对这种方式实现了网卡的驱动,定义了3种帧格式它们分别用于启动曝光、数据传输、数据重传等,设计一种基于状态机的控制协议实现相机的控制及图像数据的传输,最终在硬件平台上实现基于这种方法的成像系统。实验测试表明在NiosII嵌入式处理器工作在150MHz、uCosII操作系统条件下,基于自定义以太网帧的传输方式能将图像数据的传输速率提升4倍以上,这种方式特别适用于传输速率要求较高且资源有限的嵌入式程序成像系统。     

用Ethernet＋TCP／IP构建现场实时通信网络平台

分析了Ethernet和TCP／IP技术给现场实时通信网络带来的影响,介绍了具有Ethernet网络接口和TCP／IP协议功能的现场智能设备的硬件组成、通令协议层次模型、协议构成和协议数据格式,描述了现场智能设备中发送和接收数据的实现过程。     

RTX下基于RTL8139的UDP通信模块的实现

在RTX实时环境下,通过设计简化的TCP/IP协议栈以及以太网驱动程序,开发了基于RTL8139以太网控制器的UDP通信模块,实现了几种常见的通信协议:IP、UDP、ARP、ICMP等.经过测试,简化的协议栈系统开销大大减小,协议功能实现正确,将其应用在某课题的实时以太网通信中,数据收发正常,系统工作稳定,从而规避了R...     

基于TCP/IP协议的智能交通信号机的远程通信设计与实现

设计并实现了基于以太网控制器ENC28J60的具有TCP／IP通信功能的智能交通信号机，重点介绍了系统以太网通信接口硬件设计以及TCP／IP通信的软件实现方法；在实验室环境下，通过集线器将信号机和上位计算机组网，正确设置各项网络参数，信号机能够实时发送路口交通方案信息给上位计算机并在计算机监控界面显示，同时计算机可对现行交通方案进行修改，然后下传给路口信号机，改善交通流量控制；实验结果表明，在长时间、高频率的通讯过程中。系统运行性能良好，稳定可靠。     

DSP测试系统设计和以太网接口通信的实现

针对控制系统现场调试的不便,提出采用以太网的方式实现控制系统的远程调试.该方法根据以太网高带宽、远距离的特点,采用以太网控制芯片和软硬件相结合的方式,实现了DSP控制系统的以太网数据传输.详细介绍了以太网控制芯片RTLS019AS的主要性能特点、DSP以太网通信的硬件电路图和软件流程.通过该以太网控制芯片RTLS019AS和经过剪裁的TCP/IP协议,成功实现了DSP TMS320VC5402芯片与PC机的以太网通信.     

基于DSP和ENC28J60的多串口与以太网数据传输系统设计

根据无人机飞控系统半物理仿真实验的需要,针对传统串口传输速度慢且多数采用一对一连接方式的问题,采用DSP TMS320F2808和新型以太网控制器ENC28J60设计了多串口与以太网之间的数据传输系统,最多可以实现5路串口的扩展.串口扩展方案中选用新型通用异步收发器MAX3100完成了SPI与异步串口之间的转换,软件设...