POWERLINK多客户端通信系统设计

针对当前工业网络中使用现场总线技术与以太网技术进行数据通信时遇到的数据冲突以及实时性问题,在对比了当前应用广泛的工业实时以太网技术后,以POWERLINK协议为基础,设计并实现了针对该协议的通信方案。首先,对POWERLINK协议的理论基础进行了介绍。接着,阐述了协议在Linux与Windows两个不同系统下的通信流程,并在基于Windows系统的PC机上实现了POWERLINK多个从站;同时,在基于Linux系统ARM平台的嵌入式设备上实现了POWERLINK主站。最后,搭建了网络实现平台,对协议的通信结果进行了试验测试,并使用了Wireshark工具对通信过程进行了抓包验证;同时,针对其部分通信性能进行测试。试验结果表明了通信的成功性以及通信性能的良好性。该系统为POWERLINK在工业控制领域的进一步应用提供了参考价值。     

POWERLINK物理层通信的实现

为有效完成工业通信协议向底层设备网络的拓展并解决工业控制领域的实时性问题,提出一种设计思路。利用ARM型芯片作为硬件平台,利用Linux操作系统作为软件平台,使二者结合为 POWERLINK实时以太网协议栈提供运行环境,外接DM9000以太网芯片实现POWERLINK协议栈物理层功能。Wireshark软件进行的通信数据包抓取实验和主从协议站点之间的通信实验结果表明了该思路的可行性,为 POWERLINK通信协议向工业现场的推广提供了一种可行途径。     

ReWorks的POWERLINK主站设计与解决方案

本文基于国产嵌入式实时操作系统锐华(ReWorks)设计并实现了 POWERLINK实时以太网主站解决方案,并在龙芯2K1000平台的网关控制器上进行应用,支持POWERLINK组网实时通信和双网冗余.基于ReWorks的POW-ERLINK 主站控制器具有高可靠性、高实时性且方便开发调试等特性,可满足高安全实时控制与...     

基于CAN总线和以太网的煤矿井下变电所远程监控系统

为了提高煤矿井下变电所检测数据和控制数据的可靠性和实时性,提出了一种基于CAN总线和以太网的煤矿井下变电所远程监控系统的设计方案。该系统采用高压开关综合保护器将煤矿井下变电所各种保护检测信号转换成CAN总线数据,每个变电所设置1个或多个监控分站;监控分站采用基于PIC18F4680单片机和ENC28J60以太网控制器开发的CAN总线-以太网协议转换器将CAN总线数据转换成以太网数据帧,并通过以太网传输;地面监控中心的上位机采用多线程技术将以太网数据帧转换为Modbus协议数据,实现对井下变电所的远程监测与控制功能。实际应用表明,采用CAN总线和以太网的网络结构可以较好地满足煤矿井下变电所远程监控系统的要求。     

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。     

基于工业以太网的控制系统及其应用层协议的设计

介绍了一种运用工业以太网技术的过程控制系统及其网络应用层协议的设计思想。控制系统的网络架构分为两层;以太网节点的硬件基于ARM7内核的处理器;软件基于uClinux嵌入式操作系统;网络的应用层协议自行定义,由C语言实现。经现场运行调试,控制系统和以太网节点均能稳定运行,且应用层协议的实时性及容错性是能够得到保障的。     

基于LM3S8962的RS485-Ethernet协议转换器的设计

为了实现RS485总线和以太网互联,在不改变原有网络结构的情况下,将RS485总线控制系统改造为以太网分布式控制系统,设计了一种低成本的基于ARM Cortex-143体系架构LM358962微控制器的RS485-以太网协议转换器.LM3S8962通过其内部集成的以太网控制器和UART控制器分别和两种网络中的设备进行通信.经验证,设计的转换器可实现RS485和以太网两个网络的透明通信,实现远距离,快速,可靠的数据传输.     

工业以太网中流量控制策略的研究

工业以太网技术应用于工业网络是网络控制技术的一大发展趋势。针对工业以太网络通信中存在的数据实时性、确定性等问题，提出了一种用于工业以太网的网络流量控制策略，同时利用数学模型和仿真测试验证了该算法，并将其成功应用在设计的网络流量控制器中。研究结果表明使用该流量控制策略后，工业以太网的网络数据拥塞现象得到了明显改善，可以满足工业现场应用以太网技术进行实时数据通信的要求。     

基于DSP和FPGA的网络转换网关

以高性能的DSP+FPGA作为核心处理芯片构成硬件平台,开发了一种实时性强的现场总线NCUC-Bus与以太网转换的嵌入式网络转换网关。该网关在网络的物理层和数据链路层完成协议转换,解决了现场总线和以太网无法实现直接通信的问题。通过实验证明,该设计的可行性和有效性达到设计要求。     

面向OPC监控平台的Modbus/TCP协议网关研究

工业以太网两设备之间通信的协议主要是Modbus/TCP协议。对传统Modbus协议和Modbus/TCP协议数据帧的格式进行分析,特别为了保证工业以太网OPC监控系统数据的安全性和可靠性,提出网络接口冗余切换算法和网络接口MAC地址绑定,能保证OPC监控系统的实时安全性。在Modbus/TCP协议的工业以太网上实现水泥OPC监控系统,以OPCServer系统和OPCClient系统,两个子系统实现工业机器的参数和数据的控制,并在互连网上进行动态显示。根据动态的数据和参数,对机器进行有效的控制和操作,也可以进行远距离的查询数据,确保整个系统和机器的安全。