基于雙口RAM的EtherNet-IP與Modbus-TCP通信適配器研究.pdf

1、近年來,工業(yè)自動化控制系統(tǒng)向著智能化、信息化、網(wǎng)絡化的方向發(fā)展。早期的工業(yè)網(wǎng)絡普遍采用基于串行方式的通信接口如RS232、RS485等等,隨著計算機技術的發(fā)展,諸如DeviceNet、Profibus等現(xiàn)場總線技術應運而生,而隨著以太網(wǎng)技術的飛速發(fā)展,利用工業(yè)以太網(wǎng)將工業(yè)控制系統(tǒng)一網(wǎng)到底將是未來發(fā)展的必然趨勢。目前在所有的網(wǎng)絡技術中,基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)技術已經(jīng)成為事實上的標準網(wǎng)絡,而EtherNet/IP與Modbus-TCP

2、正是基于以TCP/IP技術為核心的普通商用以太網(wǎng)之上的工業(yè)以太網(wǎng)技術,具有良好的應用推廣前景與巨大的經(jīng)濟價值。然而面對蓬勃發(fā)展的工業(yè)以太網(wǎng),傳統(tǒng)的工業(yè)設備普遍不具備工業(yè)以太網(wǎng)的接口與通信功能,如何將這些設備接入工業(yè)以太網(wǎng)成為了亟待解決的問題。
　　 本文基于如上背景,在分析了EtherNet/IP與Modbus-TCP工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議的基礎上,提出了開發(fā)EtherNet/IP與Modbus-TCP雙工業(yè)以太網(wǎng)通信適配器的解決方案,

3、完成了通信適配器的軟硬件設計,最后通過實驗證明了通信適配器軟硬件設計的合理性與正確性。
　　 本文首先分析了EtherNet/IP與Modbus-TCP工業(yè)以太網(wǎng)的體系結構、通信原理與數(shù)據(jù)格式,并采用核心板模塊與底板模塊的物理結構,以三星公司的$3C2440為核心板模塊CPU,利用雙口RAM作為與外界應用設備交換數(shù)據(jù)的橋梁,并以核心板接口電路、以太網(wǎng)電路、通信指示電路、復位電路、外部數(shù)據(jù)交換電路為底板模塊核心電路設計了Ether

4、Net/IP與Modbus-TCP雙工業(yè)以太網(wǎng)通信適配器的硬件電路,在硬件電路的基礎上向目標板移植入嵌入式Linux操作系統(tǒng),在通信協(xié)議棧程序的基礎上完成了嵌入式Linux操作系統(tǒng)下EtherNet/IP與Modbus-TCP通信軟件的編寫以及雙口RAM驅動程序的開發(fā),最后以HC-100智能測控儀為目標外界應用設備,利用通信適配器將HC-100測控儀分別接入EtherNet/IP與Modbus-TCP網(wǎng)絡,并通過Woodhead公司的E