EPL工業(yè)以太網(wǎng)實(shí)時(shí)策略研究及其在SOE系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、近年來(lái)，工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)控制系統(tǒng)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。從現(xiàn)場(chǎng)總線到工業(yè)以太網(wǎng)，無(wú)處不突出工控網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性能的重要性，實(shí)時(shí)以太網(wǎng)成為該領(lǐng)域最引人注目的新技術(shù)。Ethernet POWERLINK(EPL)協(xié)議由于硬實(shí)時(shí)性好、開(kāi)源、便于移植等優(yōu)點(diǎn)，在工業(yè)控制領(lǐng)域有著比較廣泛的應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)EPL協(xié)議的研究大多集中于其在運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的工程應(yīng)用，而對(duì)協(xié)議機(jī)理模型仿真分析的研究相對(duì)較少。本文從協(xié)議整體架構(gòu)、軟件實(shí)現(xiàn)、機(jī)理建模、實(shí)時(shí)策略

2、仿真和應(yīng)用實(shí)例等角度對(duì)EPL協(xié)議進(jìn)行了深入研究。
　　 本文的主要研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新如下：
　　 1)研究了EPL協(xié)議在Linux實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和FPGA平臺(tái)上的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
　　 2)用OPNET軟件建立EPL網(wǎng)絡(luò)仿真模型：根據(jù)EPL DLL狀態(tài)機(jī)建立MNDLL、CN DLL進(jìn)程模型；根據(jù)EPL協(xié)議層次劃分，建立MN、CN節(jié)點(diǎn)模型；根據(jù)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)常用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，建立網(wǎng)絡(luò)模型。
　　 3)通過(guò)研究同步數(shù)據(jù)的端到

3、端通信延遲來(lái)研究EPL協(xié)議的同步實(shí)時(shí)性。模型仿真表明：理想情況下，端到端通信延遲與節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)無(wú)關(guān)，與幀長(zhǎng)度成正比，與通信速率成反比；EPL協(xié)議同步實(shí)時(shí)性遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于以太網(wǎng)，完全滿足控制領(lǐng)域的實(shí)時(shí)性要求。
　　 4)通過(guò)研究異步報(bào)警數(shù)據(jù)的響應(yīng)延遲來(lái)研究EPL協(xié)議的異步實(shí)時(shí)性。提出了一種與現(xiàn)有EPL標(biāo)準(zhǔn)兼容的異步實(shí)時(shí)報(bào)警處理策略，根據(jù)該策略分三個(gè)情景仿真，研究了EPL協(xié)議的異步實(shí)時(shí)性。
　　 5)將EPL協(xié)議應(yīng)用于UWinSOE系