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(luò)化的方向發(fā)展。早期的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)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(jī)技術(shù)的發(fā)展,諸如DeviceNet、Profibus等現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)運而生,而隨著以太網(wǎng)技術(shù)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(luò)技術(shù)中,基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成為事實上的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò),而EtherNet/IP與Modbus-TCP

2、正是基于以TCP/IP技術(shù)為核心的普通商用以太網(wǎng)之上的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),具有良好的應(yīng)用推廣前景與巨大的經(jīng)濟(jì)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(shè)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(shè)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(chǔ)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(shè)計,最后通過實驗證明了通信適配器軟硬件設(shè)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(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu),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(yīng)用設(shè)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(fù)位電路、外部數(shù)據(jù)交換電路為底板模塊核心電路設(shè)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(chǔ)上向目標(biāo)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(chǔ)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(qū)動程序的開發(fā),最后以HC-100智能測控儀為目標(biāo)外界應(yīng)用設(shè)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(luò),并通過Woodhead公司的E