基于Modbus/TCP伺服通信设计

为解决伺服系统的通信问题,分析了现代伺服系统通信的通信工作需求,提出了采用STM32F407以及其自带的以太网控制器进行通信节点硬件设计。针对伺服系统通信特点,设计了伺服监控系统的Modbus/TCP协议实现的具体方法,以及与传统的RS485、CAN通信方式的数据同步更新方法。通过试验测试,表明该设计可以实现伺服监控系统的远程以太网监控功能。     

基于CAN总线的分布式远程测控系统设计

针对钢铁冶金控制系统中现场控制设备多分散、数据传输信息量大,实时性和可靠性要求高的问题,设计并实现了一种基于ARM9处理器的CAN总线与以太网互联的远程测控系统,对CAN与以太网TCP数据包进行了详细分析,并阐述了CAN与TCP协议转换的软件设计思路,以及CAN控制器在Linux系统下的驱动编写方案,实现了由CAN网络与以太网构建的设备互联信息网,通过CAN网络和以太网两者的有机结合,实现了现场总线数据的远程传输,构建了一个大中型的远程测控/数据传输网络.     

基于数字与模拟采集同步测控技术的研究

当前数字化闭环控制航天伺服系统测试时采用一种基于1553B总线控制和A/D模拟采集的测控系统设备,当进行动态特性测试时,1553B与A/D间的启动延迟导致测试结果的精度不准确;为了消除数模混合控制系统下启动零点误差对伺服系统动态特性的影响,对启动零点误差来源进行了分析,在伺服系统1553B总线架构数字化闭环控制的基础上,采用基于PXI硬件平台的数字与模拟采集启动零点同步技术,解决了由于启动同步时间差导致伺服系统动态特性数据处理结果跳变的问题,大大提高了伺服测控系统的测试精度。     

DSP测试系统及以太网接口的通信实现探讨

以太网可以实现对于控制系统的远程调控,解决了对控制系统现场调控困难的问题。此方式利用以太网的远距离、高带宽的特性,将以太网的控制芯片以及软硬件互相结合的方法,来达到DSP控制系统的数据传输的目的。本文系统介绍了以太网的控制芯片即RTL8019AS的最重要的优势、DSP以太网通信系统的软件流程以及硬件电路图。利用RTL8019AS以及TCP/IP协议的综合作用,实现了PC机和DSP TMS320VC5402芯片的以太网接口通信。     

基于PLC的地面能源远程控制方案

传统伺服地面能源系统的远程控制主要通过模拟量来实现,其自动化程度低、抗干扰能力差;为了解决以上问题,提出了一种基于PLC的地面能源远程控制方案,其分别采用了基于Profibus现场总线的分布式PLC控制技术、基于高压输出反馈的闭环控制技术、OPC Server与PLC远程通讯技术,实现了伺服地面能源系统的远程自动化控制功能,用基于虚拟仪器技术的人机交互界面取代模拟器件,用基于MODBUS协议的数字式网络传感器取代模拟传感器,实现了伺服地面能源系统数字化,提高了伺服地面能源系统的抗干扰能力。     

MRP协议在EPA实时以太网中的研究与应用

针对目前现场工业环境中EPA实时以太网通讯时数据传输的可靠性、确定性与实时性难以得到保证的问题,依据IEC62439网络冗余协议的特点,提出用于解决这一问题的EPA实时以太网网络MRP冗余通讯协议。设计并实现了应用于EPA实时以太网中的MRP网络冗余通讯和网络拓扑发现系统,当网络产生动荡后,可以以毫秒级的网络收敛速度使EPA实时以太网的网络再一次达到网络通讯稳定状态。最后,本文对该系统网络收敛性和网络拓扑发现功能进行了测试。测试结果表明,MRP冗余通讯解决方案能够满足EPA实时以太网的网络性能需求。     

FPGA与88E1111的千兆以太网接口设计

为实现设备间数据的以太网传输,对TCP/IP协议进行深入了研究,设计了基于FPGA和PHY物理层芯片88E1111的千兆以太网数据传输系统.系统采用硬件描述语言实现以太网传输协议,并利用Xilinx提供的M AC以太网控制器IP核完成帧校验和封装,物理层实现采用88E1111芯片.结合系统设计需求对TCP/IP以太网数据协议进行裁剪,仅保留UDP协议、IP协议和ARP地址解析协议.经测试,千兆以太网能够稳定、高效地实现数据传输.     

基于CPCI总线的卫星和地面设备交互方法

在卫星地面测试阶段,为了解决遥测下行信道限制及数据下行延时等因素带来的星上测试数据不能实时性下传监测问题,设计了一种基于标准CPCI(Compact Peripheral Component Interconnect)总线数据传输模块实现多类型接口星上数据有线传输的应用方法。利用CPCI数据传输模块远程采集1553B(MIL-STD-1553B)总线数据和RS-422总线接口数据,完成组帧、打包并通过以太网发回地面计算机进行数据分析和处理。同时可以实现1553B接口功能远程设置,完成总线控制、监听、远置终端仿真功能,实现了卫星与地面设备定制传输和交互。同时给出了测试系统的设计方案,完成了数据传输模块的硬件设计与系统软件的工程实现。     

VxWorks下的分布式系统中StarFabric通信协议

为了解决分布式系统中主要采用的以太网互联中高延时、低带宽等问题,采用StarFabric高速总线互联,设计了一个高效的StarFabric传输应用层协议,并在VxWorks操作系统中实现了这个协议的编程接口。经测试StarFabric延迟远低于以太网,带宽远高于以太网,从而证明设计是成功的。     

ZYNQ千兆以太网光收发模块的远距离传输设计

在飞行试验中,为解决地面测试设备与远端设备数据通信过程中数据传输速率低、传输距离不足且传输可靠性差的问题,提出了一种基于ZYNQ的“千兆以太网+光收发一体模块”的远距离传输设计。首先,采用Xilinx的ZYNQ-7000系列XC7Z015作为主控芯片,PS端通过TCP协议实现与上位机的数据交互,PL端通过调用Xilinx的三速以太网IP核实现与遥测设备的UDP协议通信,PL以太网接收数据过程中设计请求重传机制,保证数据的可靠性传输。其次,增加光收发一体模块,用光缆代替电缆,通过电信号与光信号的转换增加信号传输距离。经验证,将该系统与远端设备通过20 km光缆连接,数据传输速率可达669 Mb/s,数据传输过程中无误码、无丢帧,运行稳定。