工业现场总线与以太网接口技术和通讯协议的研究

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工业现场总线与以太网接口技术和通讯协议的研究

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毕业论文范文题目：工业现场总线与以太网接口技术和通讯协议的研究，论文范文关键词：工业现场总线与以太网接口技术和通讯协议的研究
工业现场总线与以太网接口技术和通讯协议的研究毕业论文范文介绍开始：
【论文摘要】：现场总线技术广泛的应用在工业自动化领域中,并且是工业控制网络最底层,即设备级通讯技术的主导。但长期以来现场总线标准的多样性和互不兼容阻碍了现场总线技术的进一步发展,也使得系统集成与信息集成面临着诸多困难。以太网在工业控制领域的应用—工业以太网的出现为解决以上问题提供了可能。工业以太网已经在企业综合自动化系统中的信息管理层、过程监控层中得到广泛应用,成功实现了高层信息网络与底层控制网络的集成。而在对工业以太网的实时性、确定性等关（文章此处忽略..）键性问题予以充分改进之后,工业以太网在工业控制最底层设备级上的应用也可以得到推广。企业最终实现从现场设备级到管理层的无缝信息连接与集成已成为控制网络发展的目标和趋势,因此对于现场总线网络与以太网的互联以及更深层次的相互融合的探索和研究具有很强的现实意义和应用价值。本文就工业现场总线和以太网相互融合的问题分别从两个层次进行了研究和探讨:接口技术的研究、通讯协议以及对以太网实时协议改进的研究。对接口技术的研究主要是设计实现Prof（文章此处忽略..）ibusDP与以太网的接口单元。接口单元采用以ATmega128单片机为核心,附加ProfibusDP总线专用协议芯片SPC3和以太网控制器LAN91C111的结构。由ATmega128和SPC3组成DP现场总线从站接口,其中SPC3集成了完整ProfibusDP协议;由ATmega128和LAN91C111构成以太网接口,并采用简化实现的TCP/IP协议栈;全部网络协议转换的功能由ATmega128进行控制。通过对接口单元进行的测试,验证了接口单元数据收发和协议转换的基本功（本文此处忽略..）能的实现,对接口单元的实时性能和通讯距离也进行了测试分析。接口单元的实现为工业自动化系统高层次融合目标的实现提供了一种可靠、廉价的解决方案。对通讯协议的研究主要是分析以太网应用于工业自动化系统最底层-设备级的可行性,参考ProfibusDP现场总线协议,探讨了一种以太网实时协议的改进方案。改进的实时协议基于以太网数据链路层的LLC子层,并把ProfibusDP协议架构在以太网数据链路层上。这使以太网既可以适应实时通讯的要求能够（此处忽略..）应用于设备级,而且与已经存在的ProfibusDP现场总线上的应用保持了兼容性。使用OPNETModeler8.1对协议进行了仿真实现和性能测试,结果表明:采用实时协议的单主站共享式网络工作状态良好,没有明显的数据延迟;恰当的选择周期时间,还可以达到比ProfibusDP更高的传输效率。对通讯协议以及以太网实时协议改进的研究是对工业自动化系统底层次融合问题的一种探讨。

以上为本篇毕业论文范文工业现场总线与以太网接口技术和通讯协议的研究的介绍部分。

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