EPL工業(yè)以太網(wǎng)實時策略研究及其在SOE系統(tǒng)中的應用.pdf

1、近年來，工業(yè)控制網(wǎng)絡在工業(yè)控制系統(tǒng)中發(fā)揮著越來越重要的作用。從現(xiàn)場總線到工業(yè)以太網(wǎng)，無處不突出工控網(wǎng)絡實時性能的重要性，實時以太網(wǎng)成為該領域最引人注目的新技術。Ethernet POWERLINK(EPL)協(xié)議由于硬實時性好、開源、便于移植等優(yōu)點，在工業(yè)控制領域有著比較廣泛的應用。目前國內外學者對EPL協(xié)議的研究大多集中于其在運動控制領域的工程應用，而對協(xié)議機理模型仿真分析的研究相對較少。本文從協(xié)議整體架構、軟件實現(xiàn)、機理建模、實時策略

2、仿真和應用實例等角度對EPL協(xié)議進行了深入研究。
　　 本文的主要研究內容和創(chuàng)新如下：
　　 1)研究了EPL協(xié)議在Linux實時操作系統(tǒng)和FPGA平臺上的具體實現(xiàn)過程。
　　 2)用OPNET軟件建立EPL網(wǎng)絡仿真模型：根據(jù)EPL DLL狀態(tài)機建立MNDLL、CN DLL進程模型；根據(jù)EPL協(xié)議層次劃分，建立MN、CN節(jié)點模型；根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場常用的網(wǎng)絡結構，建立網(wǎng)絡模型。
　　 3)通過研究同步數(shù)據(jù)的端到

3、端通信延遲來研究EPL協(xié)議的同步實時性。模型仿真表明：理想情況下，端到端通信延遲與節(jié)點個數(shù)無關，與幀長度成正比，與通信速率成反比；EPL協(xié)議同步實時性遠遠好于以太網(wǎng)，完全滿足控制領域的實時性要求。
　　 4)通過研究異步報警數(shù)據(jù)的響應延遲來研究EPL協(xié)議的異步實時性。提出了一種與現(xiàn)有EPL標準兼容的異步實時報警處理策略，根據(jù)該策略分三個情景仿真，研究了EPL協(xié)議的異步實時性。
　　 5)將EPL協(xié)議應用于UWinSOE系