新型控制器PAC以太網(wǎng)接口的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、PLC作為一種工業(yè)控制器由于其具有穩(wěn)定性好、功能強(qiáng)大、可靠性高等優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)期活躍于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域的主戰(zhàn)場(chǎng)。但隨著技術(shù)的發(fā)展凸顯其存在硬件體系互不兼容、采用專用型操作系統(tǒng)、不同廠家的編程語(yǔ)言及指令系統(tǒng)各不相同等問(wèn)題。而基于PC機(jī)的控制器具有良好的開(kāi)放性、豐富的共享資源，但在惡劣的環(huán)境下的可靠性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性難以達(dá)到工業(yè)場(chǎng)合的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。迫切的工業(yè)應(yīng)用使一種新型的可編程自動(dòng)化控制器(ProgrammableAutomationContro

2、ller，PAC)應(yīng)運(yùn)而生。PAC結(jié)合了PLC的可靠性與PC機(jī)的高級(jí)軟件功能的優(yōu)點(diǎn)，因而具有良好的開(kāi)放性以及可靠、堅(jiān)固耐用、穩(wěn)定、實(shí)時(shí)等工業(yè)特性。
　　本研究室開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)研發(fā)了新型控制器PAC，但其作為一種工業(yè)控制器，PAC還要求具有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信能力，具有豐富的通信接口。本文主要討論在該平臺(tái)的基礎(chǔ)上如何為PAC設(shè)計(jì)以太網(wǎng)及其它通信接口，使PAC向下可通過(guò)RS-232、CAN總線、ZigBee無(wú)線通信等各類通信接口采集現(xiàn)場(chǎng)信息以及與

3、多個(gè)I/O、PLC連接，構(gòu)成底層網(wǎng)絡(luò)；通過(guò)以太網(wǎng)接口，PAC在同級(jí)能構(gòu)成分布式控制網(wǎng)絡(luò)，向上能與工業(yè)PC機(jī)組合成一個(gè)比較完整的工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，并具備與信息網(wǎng)融合的能力。
　　本文討論了如何設(shè)計(jì)以太網(wǎng)接口的硬件電路，闡述了為了保證所設(shè)計(jì)的以太網(wǎng)接口具有在工業(yè)環(huán)境中應(yīng)用的品質(zhì)的硬件可靠性實(shí)現(xiàn)；給出了以太網(wǎng)接口的軟件設(shè)計(jì)方案及Linux下的底層驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)程、UDP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)，特別是以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化優(yōu)化思路與措施。為了將PAC