基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用層協(xié)議軟件的研究與開(kāi)發(fā).pdf

1、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)儀表的數(shù)字通信和智能處理，具有全開(kāi)放性，是當(dāng)前工業(yè)控制系統(tǒng)的重要技術(shù)。而基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線得到了世界上幾乎所有的著名儀表制造商的支持，并以其技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，在總線控制系統(tǒng)中處于領(lǐng)先地位。 本論文以當(dāng)前比較成熟的基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線低速協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)H1為研究對(duì)象，在深入理解FFH1協(xié)議的基礎(chǔ)上，從總線訪問(wèn)子層和報(bào)文規(guī)范子層兩個(gè)方面，著重對(duì)應(yīng)用層協(xié)議進(jìn)行了深入研究與分析，包括虛擬通信通道、應(yīng)用關(guān)系、標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文規(guī)范格式等關(guān)鍵技術(shù)。

2、由于FF現(xiàn)場(chǎng)總線中大部分通信量都要通過(guò)應(yīng)用層提供的虛擬通信通道完成，因此應(yīng)用層協(xié)議功能的實(shí)現(xiàn)好壞直接關(guān)系到了現(xiàn)場(chǎng)總線的通信質(zhì)量。結(jié)合“基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線通信協(xié)議棧的研究與開(kāi)發(fā)”項(xiàng)目的開(kāi)展，針對(duì)工業(yè)控制底層網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息傳輸任務(wù)的實(shí)時(shí)性和快速性的高要求，本論文在對(duì)應(yīng)用層協(xié)議的研究分析基礎(chǔ)上，對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，尤其是針對(duì)虛擬通信通道的實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)——虛擬通信關(guān)系端點(diǎn)屬性、應(yīng)用關(guān)系端點(diǎn)AREP屬性及其數(shù)據(jù)鏈路映射屬性的管理提出了有一定

3、創(chuàng)新的相關(guān)屬性鏈接方法，有效的提高了時(shí)間和空間效率。目前所開(kāi)發(fā)的通信棧協(xié)議已通過(guò)協(xié)議一致性測(cè)試，保證了應(yīng)用進(jìn)程之間的實(shí)時(shí)通信，實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用層的開(kāi)放性，具有一定的工程實(shí)用價(jià)值。 本論文共分六章。首先在第一章對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線的背景、應(yīng)用及課題的提出、意義等作了綜述。然后在第二章介紹了FFH1的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)和參考模型，并簡(jiǎn)要解析了應(yīng)用層協(xié)議。第三章和第四章是本論文的重點(diǎn)，包括整個(gè)應(yīng)用層協(xié)議的軟件分析與設(shè)計(jì)。第三章為總線訪問(wèn)子層協(xié)議的開(kāi)發(fā)，主要

4、從實(shí)現(xiàn)其報(bào)文傳送功能的角度，著重闡述了三種類型應(yīng)用關(guān)系的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。其中為了有效地解決開(kāi)發(fā)中虛擬通信通道VCR的相關(guān)屬性多次重復(fù)使用并動(dòng)態(tài)修改的問(wèn)題，文中提出了有一定創(chuàng)新的AREP鏈表屬性與VCR相關(guān)屬性綁定的方法，提高了時(shí)間和空間效率。第四章為報(bào)文規(guī)范子層協(xié)議的開(kāi)發(fā)，著重從虛擬通信通道的提供和多種FMS服務(wù)的提供兩個(gè)層次進(jìn)行了開(kāi)發(fā)，并給出了標(biāo)準(zhǔn)報(bào)文格式的軟件實(shí)現(xiàn)。第五章是聯(lián)調(diào)和測(cè)試部分，對(duì)應(yīng)用層協(xié)議軟件開(kāi)發(fā)的本層測(cè)試和通信棧聯(lián)調(diào)部分的標(biāo)