基于工業(yè)以太網(wǎng)的智能控制器設(shè)計(jì).pdf

1、隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,解決了以太網(wǎng)在通信確定性、實(shí)時(shí)性、穩(wěn)定性和可靠性等方面問題,將其應(yīng)用于工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)成為近年來研究的新熱點(diǎn)。我國自主開發(fā)的EPA標(biāo)準(zhǔn)被正式列入現(xiàn)場(chǎng)總線國際標(biāo)準(zhǔn)IEC61158中的第十四類型。
　　 智能控制器是EPA控制系統(tǒng)的重要組成部分,本文的主要內(nèi)容是完成智能控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。
　　 首先,分析了現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)以太網(wǎng)的發(fā)展及現(xiàn)狀,結(jié)合以太網(wǎng)的特點(diǎn)和工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)通信的特點(diǎn)、要求,分析以太網(wǎng)用于工業(yè)

2、控制的可行性及相對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)總線存在的優(yōu)勢(shì)。研究和學(xué)習(xí)智能控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程中涉及的關(guān)鍵技術(shù):EPA工業(yè)以太網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu),TCP／IP協(xié)議族,以及嵌入式的特點(diǎn)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC／OS—Ⅱ。
　　 其次,結(jié)合對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的研究、分析以及智能控制器的特點(diǎn),提出智能控制器的總體設(shè)計(jì)。智能控制器的功能主要包括控制和通信兩部分,本文側(cè)重于通信部分的研究。智能控制器主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的采集和處理,通過以太網(wǎng)通信接口與上下層網(wǎng)絡(luò)通信。與下層現(xiàn)場(chǎng)

3、設(shè)備通信,完成控制信息和測(cè)量數(shù)據(jù)發(fā)布和接收；與上層網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控層設(shè)備通信,接收來自監(jiān)控層設(shè)備的組態(tài)信息和控制命令,以及將數(shù)據(jù)信息提交上位機(jī)進(jìn)行顯示更新,以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。為適用與具有不同通信接口的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,還增加了CAN通信接口、232通信接口。
　　 隨后,完成智能控制器的軟硬件的具體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。智能控制器的核心芯片采用基于Cortex-M3內(nèi)核的32位.ARM微控制器LM3S8962,硬件設(shè)計(jì)主要完成外圍接口電路的設(shè)計(jì)