基于EPL的安全工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議研究及其應用改進.pdf

1、隨著工業(yè)化與信息化進程的不斷交叉融合，越來越多的信息技術應用到了工業(yè)自動控制領域，其中以太網(wǎng)技術正在整個工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡中發(fā)揮巨大的作用。然而，不同于傳統(tǒng)以太網(wǎng)的所面對的信息安全威脅，工業(yè)控制系統(tǒng)的功能安全事件往往會導致更嚴重的事故，除了會造成巨額的財產設備損失外，更會危害工作人員的生命安全?，F(xiàn)今，工業(yè)以太網(wǎng)技術正隨著現(xiàn)場總線與可編程控制系統(tǒng)的發(fā)展而飛速進步，而工業(yè)自動控制系統(tǒng)對于安全相關設備的需求正不斷擴大，對信息安全和功能安全性能的

2、整體要求也在不斷提升，傳統(tǒng)的工業(yè)安全協(xié)議技術已經不再適用復雜的實時工業(yè)以太網(wǎng)通訊環(huán)境。
　　本文旨在研究開源實時以太網(wǎng)功能安全協(xié)議openSAFETY的高性能實現(xiàn)方案，主要的研究內容和創(chuàng)新點有:
　　1)在實現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議Ethernet POWERLINK的基礎上設計了openSAEFTY站點的PCP-AP通用平臺架構:通過FPGA硬件解決方案實現(xiàn)POWERLINK主體通信部分，使用AM335x高性能處理器實現(xiàn)openS

3、AFETY安全應用功能。該PCP-AP架構能為POWERLINK提供優(yōu)越的網(wǎng)絡通信性能，同時能將主芯片從POWERLINK的占用資源中釋放出來，從而為上層openSAFETY協(xié)議的安全應用提供更快速穩(wěn)定地處理性能。
　　2)本文針對PCP-AP架構提出了具體的硬件設計方案和軟件解決方案，改進了openSAFETY功能安全協(xié)議，提出了基于POWERLINK的安全協(xié)議棧結構，并結合實驗測試和數(shù)據(jù)分析驗證了該平臺高速實時的數(shù)據(jù)傳輸性能和