profinet-profibus pa网关关键技术研究

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1、ｐＩ硕±学位论文ＰＲＯＰＩＮＥＴ－Ｐ反ＯＴ旧ｕｓＰＡ网关关键技术研究民ｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｋｅｙｔ；ｅｄｍｏｌｏｇｙｏｆｐ＿＿■■ｍ研究生：李帷指导娜：乔枫觀杨志家研究员学科专业：攤烟论与擲扛程Ａｉｌｉｉ＾４二〇－五年十二月分类号：学校代码：10153UDC：密级：公开硕士学位论文PROFINET-PROFIBUSPA网关关键技术研究作者姓名：李中胜入学年份：2013年9月指导教师：乔枫教授学科专业：控制理论与控制工程杨志家研究员申请学位：工学硕士所在单位：信息与控制

2、工程学院论文提交日期：2015年11月论文答辩日期：2015年12月学位授予日期：2016年1月答辩委员会主席：王安娜答辩委员会组成：王安娜沈滢赵德平刘美菊郭彤颖论文评阅人：郭彤颖声巧本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论义中取得的研究成果除加１乂标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表戎撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本巧究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：曰期：ｏｆ年方ｆ学位论文版权使用授权书本学位论文作者

3、和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有枚巧留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和碰盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网交流的时间为作者获得学位后；户／／不限□半年白一年□一年半□两年□作者签名；导师签名＾日期；ＴＷｒ年心月日期年■硕士研究生学位论文摘要I摘要工业网络从模拟信号的传输到数

4、字化、智能化是一场革命性的突破，以现场总线控制系统（FCS）为核心的数字化控制系统登上历史舞台。随后总线型控制系统进入快速多样化的发展时期，而为了实现控制网络的开放性互联以及与企业管理信息网络的融合，以太网技术因其开放性的基础架构以及成熟的技术受到行业欢迎。工业实时以太网的应用实现了控制网络和企业IT网络的融合，形成Infranet/Intranet/Internet的开放性互联的网络架构。工业以太网得到广泛应用，对其的研究也远超过了总线系统，但是现场总线与工业以太网共存局面将会长期存在，于是总线系统与工业以太网系统的融合方案纷纷被提出。

5、为此本文面向工业异构网络的集成，为实现现场总线与工业以太网融合方案，针对PROFIBUSPA在实时以太网PROFINETIO中的集成的关键技术展开研究，其主要内容包括：(1)分析两种工业网络协议结构，同时考虑到两种网络物理层介质、传输速率等的差异，设计了基于代理服务器（Proxy）模式的系统集成模型。考虑到PROFIBUSPA数据特点选择了模块化映射的映射关系模型，将现场总线智能仪表映射为PROFINETIO设备的模块，IO数据缓存到对应槽/子槽模型，规定了两种协议对应服务的映射关系。(2)针对PROFINETIO和PROFIBUSPA的

6、物理层特征，设计实现了以ERTEC200实时以太网通信芯片为核心的，可同时满足以太网接入和总线接入的网关硬件结构；移植PROFINETIO设备协议，软件实现简化了的PROFIBUS一类主站功能，能够对PROFIBUSPA从站循环和非循环的读写，将两种协议的用户层实现为协议和行规映射任务，实现两种网络系统的数据和服务映射。(3)分析GSDML和GSD语法，将PROFIBUSPA设备描述文件转换为网关设备描述文件内的模块化结构，设计实现了网关GSDML文件生成工具用于融合PROFIBUSPA从站的设备描述文件，用户可根据设计需要自行生成网关的

7、设备描述文件。最后构建了以西门子S7-300PLC为IO控制器，两个西门子TH400温度变送器为现场仪表的测试系统，对网关进行测试。通过测试网关连接的PROFIBUSPA和PROFINETIO网络实现了互联互通，IO控制器可以对PROFIBUSPA设备读写控制，输入输出延迟可以根据PROFIBUSPA网络设备情况适当调节。实验结果验证了本文网关设计的可行性，网关的基本通信功能已经实现，两端网络能够互操作，时间延迟在一定程度上可以调节，满足用于过程控制的PROFIBUSPA总线系统的工程应用需要。关键词：工业以太网；PROFINETIO;P

8、ROFIBUSPA;过程控制；异构网络集成硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractItisarevolutionarybreakthroughofthetransformati