工控多协议通讯转换器的研究与开发

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1、分类号：密级：论文编号：学号：51303320109重庆理工大学硕士学位论文工控多协议通讯转换器的研究与开发研究生：李大林指导教师：刘政副教授学位类型：专业学位专业学位类别：工程硕士（计算机技术领域）研究方向：嵌入式系统及应用培养单位：计算机科学与工程学院论文完成时间：2016年3月28日论文答辩日期：2016年5月29日CategoryNumber：LevelofSecrecy：SerialNumber：StudentNumber：51303320109Master'sDissertationofChongqingUniversityofT

2、echnologyTheDevelopmentofMulti-protocolCommunicationConverterinIndustrialControlPostgraduate:LiDalinSupervisor：LiuZhengAssociateProfessorDegreeCategory:ProfessionalDegreeSpecialty:MasterofEngineering（ComputerTechnology）ResearchDirection:EmbeddedSystemandApplicationTrainingU

3、nit:CollegeofComputerScienceandEngineeringThesisDeadline:March28,2016OralDefenseDate:May29,2016重庆理工大学学位论文原创性声明。本人郑重声巧：所呈交的学位论文是本人在导抑的指导下，独立进巧研巧所取得的成果陈文中特别加Ｗ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果、作品。对本文的研巧做出重要贡献的集体和个人，均己在文中明确方式标明。本人承担本声明的法律后果。作者签名：曰期：。《月曰＾长ｊＴＡ：＾知Ｉ

4、本１学位论文使用巧权声明本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权重庆理工大ｌＪ＾学可ｉｉ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可斗采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。＂’本学位论文属于（请在下相应方框内打小）：１．保密□，在年解密盾适用本授权书。＿２．不保密方於妹作者签名：日期：３■。日的知Ｉ：导师签名：曰期年月曰１。《（｜《Ｉ摘要在当今的工业控制领域中，一个工业控

5、制网络中的各个设备的接口往往是比较复杂的，网络中的设备经常使用各种不同的总线接口。与此同时，在各种总线之上又有各种不同的标准或者非标准的应用层协议。这使得使用不同总线标准的设备，在同一个工业控制网络中互相通信变得更加困难。因此，为了满足不同总线接口、不同协议规范的需要，研究具有广泛兼容性的软硬件协议转换器具有现实意义。针对传统RS485转CAN协议转换器在响应时间慢、转发方式单一，难以适应特定的工业现场的不足，本文提出了三种协议转发方式：透明传输、数据包转发、存储转发，满足了不同的应用场景。结合工业控制网络当中经常用到的总线标准及其上层应用协

6、议，本文设计并实现了支持CAN总线和RS485总线的多应用层协议工控通讯网关。通过对不同总线和应用层协议的分析，完成了嵌入式通讯网关的软硬件设计与开发。该协议转换器以Cortex-M0系列LPC11C14为控制核心，相继完成了CAN接口模块、RS485接口模块、供电电路模块等硬件设计。在完成硬件环境的基础上，相继完成了软件系统的主程序模块、CAN通讯模块、RS485通讯模块等。其中主通讯模块主要实现了多种协议的转换功能，以及三种数据转发方式；CAN通讯模块以硬件协议、CANopen协议、iCAN协议为研究对象，实现了CAN总线的多协议通讯；R

7、S485通讯模块以硬件协议、Modbus-RTU协议、Modbus-ASCII协议为研究对象，实现了RS485总线的通讯。文中完成了对协议转换器一致性测试，证明了该协议转换器的可靠性与有效性。现该协议转换器已经应用到励磁控制系统中去，不但达到了协议转换的目的，而且有效延长了通信距离。关键词：多协议转换；CAN总线；RS485总线；实时性IAbstractPresently,inanindustrialcontrolnetwork,everydevice’sinterfaceismoreandmoresophisticated,andcommu

8、nicationwithdifferentdevicesisincreasinglydifficultinthatthedevicesoftenusediffere