基于工业以太网的通信控制器研究与应用

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1、摘要随着计算机和通信技术的飞速发展，以太网技术愈来愈受到工业界的关注并开始在工业现场普及。它的出现使工业环境发生了翻天覆地的变化，提高了仪表等现场设各的智能性并加速了企业信息化。它凭借其应用广泛、成本低廉、通信速率高、软硬件资源丰富、能实现信息无缝集成”41等优势博得了广泛青睐。在这种大背景下，传统DCs与现场总线技术将受到严峻挑战，基于工业以太网的仪器仪表将是今后几年工业控制应用的发展趋势，也是研究与应用的重点。本文主要论述了采用工业以太网技术与嵌入式技术相结合设汁实现了基于工业以太网的通信控制器及其应用，论文包括以下几个主要方面：1

2、)论述了工业以太网控制系统网络的架构和以太网节点的工作原理与架构。2)研究分析了工业以太网应用层协议；定义了两层网络结构中各节点间数据传输的具体准则以及对节点参数的定义。3)基于ARM7处理器s3C4480x，设计开发了以太网通信控制器；它提供以太网接入功能，并对应用层协议进行解析和转换。4)针对以太网通信控制器硬件系统，对嵌入式操作系统uClinux内核进行修改并移植；基于该操作系统，设计开发以太网通信控制器的应用程序，实现对工业以太网应用层协议的支持等功能。5)设计开发了基于工业以太网的通信控制器在工控系统中的应用，并分析了该系统的

3、硬件、软件方案。6)设计开发了与上述系统相对应的工业以太网通信控制器配置工具利上位机监控系统，它们分别完成对以太网通信控制器的配置和对系统的监控工作。实践表明上述工控系统以及以太网通信控制器的运行是稳定可靠的，它们为以太网技术与嵌入式技术在工控系统中的应用提供了较好的解决方案。关键词：工业以太网应用层协议嵌入式ARM“nuxVABSTIUCTWjththerapiddeVelopmentofcomputerandcommunic“iontechnology，ethemet1sgettingmoreandmoreattentionandh

4、asbeenappliedinfield．GreatchangeshaVetakenplacesinceappearaJlceofethemet，njn

5、eⅢgentizest11einstrumemandmakesenterprisemoreeasiertodealwiminfomlation．nbecomesmorepopularbecauseofitsadVantages1ikemuchapplication，10wcost，highspeed，muchhardwarc／softwareresource，andtheability

6、tointegrateinfomationEthen】etwillchallengeDCSandFCSteclm0109yunderthisbackground．The】nstmmentbasedonindust—a1ethemetwillbeafocusofresearchandapplicationinindustrialfieldinnextfewyears．ThecoHUnunicationcontrDllerbasedonindustnalememetandits印plicationarediscussedinthispape

7、LEthenletandembeddedsystemtechnologyare】ntegratedinthecontrolleLThep印erincnJdesfollowingseveralpan5：1)Thearchitectureofindustrialetllemetcontmlsystemnetworkandtheprincip】eandarchitectureofcommunicationcontrollerarediscussed．2)Theindu吼rialethemetapplication1ayerpmtoc01isr

8、esearchedanalyzed．Themleofdatatransmissionandp猢eterdefillitionarediscussed．3)hldust“a1ethemetcoHlmunicatjoncontrollerisdevelo口edbasedonARM7coreprocessorS3C4480XItcanmakefielddeVicecoIulecttonetworkandsupporttheindustrialethemet印pljcation1ayerprotoc01．4)TheembeddedOsuClin

9、uxisponedtoindustrialethemetcommunicationcontr01ler．The印plicationprogramisdeVelopedbasedonuClinuxtosupp