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文檔簡介
1、隨著工業(yè)控制技術(shù)的迅速提高和以太網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,工業(yè)智能儀器設(shè)備開始朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。工控設(shè)備大多使用現(xiàn)場總線技術(shù),但現(xiàn)場總線種類繁多,沒有統(tǒng)一的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),而以太網(wǎng)技術(shù)的實時性和穩(wěn)定性不高,現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)相互融合成為當(dāng)前研究的重點。本文設(shè)計并研制了一款基于Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)通信網(wǎng)關(guān),利用以太網(wǎng)實現(xiàn)對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的遠程監(jiān)控。
本文首先提出了以 LPC2214+RT
2、L8019AS+MAX3485為核心的系統(tǒng)硬件設(shè)計方案,并在原理圖、PCB制板等方面進行了多項抗干擾設(shè)計,有效增強了Modbus TCP網(wǎng)關(guān)的EMC性能。并在硬件設(shè)計的基礎(chǔ)上,采用分層設(shè)計思想進行了軟件設(shè)計,完成三大功能模塊:Modbus RTU/ASCII協(xié)議棧、Modbus TCP協(xié)議棧、Modbus RTU/ASCII和Modbus TCP協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換。此外,針對 Modbus TCP載波監(jiān)聽多路訪問/沖突檢測CSMA/CD(C
3、arrier Sense Multiple Access/Collision Detect)的二進制指數(shù)后退算法BEB(Binary Exponential Backoff)的重載延遲問題,根據(jù)沖突情況,動態(tài)的改變退避時間,實現(xiàn)對BEB算法的改進,并進行了OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真。
最后,搭建Modbus TCP網(wǎng)關(guān)通訊功能測試和實時性測試平臺。完成對三種協(xié)議通訊功能的測試,結(jié)果表明該Modbus TCP網(wǎng)關(guān)工作穩(wěn)定可靠;在TCP
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