基于Profibus-DP 1类主站的以太网通信设计与实现.pdf

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1、学校代码：華束it目：基于—类主站的以太网通信设计与实现工程领域控制工程研究方向检测技术与自动化装置论文作者朱江：学校导师牛玉刚教授李伟教授级高工企业导师定稿日期：年月日学位论文使用授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门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。本人授权华东理工大学可以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，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密论文在解密后遵守此规定。论文涉密情况：不

2、保密口保密，保密期（—年—月—日至—年—月—日）学位论文作者签名：三乂日期：邓年丨月日分类号：密级：华东理工大学工程硕士学位论文基于类主站的以太网通信设计与实现学校牛玉刚企业李伟申请学位级别：硕士工程领域：控制工程论文定稿曰期：论文答辩曰期：学位授予单位：华东理工大学学位授予日期：答辩委员会主席：孙自强教授评阅人：刘爱伦副教授李冰高工作者声明我郑重声明：本人恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的结果。除文中明确注明和引用的内容外，本论文不包含任

3、何他人已经发表或撰写过的内容。论文为本人亲自撰写，并对所写内容负责。论文作者签名：‘一：年月曰华东理工大学工程硕士学位论文第页基于类主站的以太网通信设计与实现摘要现场总线是当今自动化领域热点之一，它的出现促进工业控制领域技术进一步快速发展。我国在自动化领域应用最为广泛成熟的总线是总线，随着和以太网技术发展，将工业自动化系统连接到以太网中成为自动化领域发展趋势。本论文在类主站上实现网络通信功能，包括硬件设计和软件设计，其中，硬件是通过在类主站上扩展两片以太网控制器，实现网络冗余功能和提高可靠性；软件

4、是通过在类主站的操作系统平台上移植轻量型协议，从而实现网络通信功能，主要工作包括移植和编写网卡驱动代码，完成对类主站和从站组态和基于传输方式的服务。最后，通过硬件和软件两方面对系统性能进行了测试，包括网卡初始化和协议移植的测试，并通过功能测试了网络连通性，测试结果验证了网卡和协议移植的正确性，表明釆用基于格式的可以实现主站与从站间的组态功能，达到了预期效果。关键词：现场总线，以太网，移植第页华东理工大学工程硕士学位论文，，，，，华东理工大学工程硕士学位论文第页目录第章绪论课题背景和意义现场总线简介

5、现场总线滅！测论文研究内容与安排第章现场总线和以太网通信类主站通信类主站介质访问存取方式类主站主从通信过程类主站报文传输类主站周期性通信以太网通信网络通信协议实现框架网络层通信传输层功能用户应用程序操作系统内核原理任务管理中断和时钟管理通信机制服务本章小结第章通信系统设计通信方案设计通信方式选择主站与从站通信方式选择与控制器通信方案选择通信系统设计第页华东理工大学工程硕士学位论文本章小结第章与以太网通信硬件设计硬件总体设计类主站时钟和电源电路设计复位电路设计电路与电路设计与以太网控制器电路设计本章

6、小结第章与以太网通信协议设计软件总体设计：通信驱动层层层层以太网通信操作系统模拟层网卡驱动接口组态下载本章小结系统通信测试网卡初始化测试网络连通性测试主从站组态测试本章小结总结与展望全文总结展望华东理工大学工程硕士学位论文第页参考文献攻读硕士期间发表的论文华东理工大学工程硕士学位论文第页第章绪论课题背景和意义在工业自动化发展历程中，先后出现了系统、系统、系统，它们都有各自的特点和应用场合，实现了集中管理和分散控制功能，可以降低系统风险性，但是由于不同厂家的控制系统和设备不一样，导致系统集成降低，互

7、操作和互换性较差。则适用于以开关量为主的应用场合，以其可靠性高和价格低得到广泛应用。的出现则丰富了工业自动化系统，可以连接到系统中，是对的一个补充，同时实现总线通信，可以节省大量电缆从而节省成本。但是随着工业自动化的发展，对现场设备实时监控和控制变得越来越重要了，那么如何能够更加灵活快速地得到现场设备数据呢是工业自动化需要解决的一个问题。现代信息技术和技术的快速发展为上述“自动化孤岛”问题提供了解决方案。采用以太网技术把工业自动化控制系统很好地融入到办公信息网络中，能快速得到并分析现场设备的数据，

8、更好地管理现场设备。本课题为上海自动化仪表公司的类主站研究及应用项目。项目目标是在类主站硬件平台上扩充两片以太网控制器，实现类主站的以太网通信并功能，从而使自动化控制设备自动连接到以太网网络中，扩大网络系统实现“云制造’’。现场总线简介在自动化发展工业过程控制过程中，过去几十年里，仪表采用了标准模拟信号⑴。但模拟信号抗干扰能力和实时性很差，信号传速且十分慢，主要是由于它一对一的物理连接特性。另外模拟信号用来提高系统的速度和精度花费比较高，因此世纪代以来，工业上主要采用直接的数字和集