Profibus-DeviceNet间嵌入式协议转换技术研究及其芯片级实现

摘要

随着控制技术的发展呈现网络化、开放性趋势，现阶段的控制系统呈现分散控制系统、现场总线系统和工业以太网多种控制方式并存的局面。现场总线技术的出现为工业控制领域带来了一场深刻的变革，但其多种总线标准互不兼容的问题，影响了自动化系统的开放性与互操作性。随着现场总线在工业控制中应用的越来越广泛，如何实现不同类型的总线在同一系统中的兼容成为研究热点。 课题组前面同学采用现场总线模块和工业以太网模块，实现了现场总线与工业以太网之间的协议转换。本文在课题组已有的协议转换技术研究基础上，深入研究现场总线间的协议转换问题，选择现场总线标准中具有代表性的Profibus现场总线和DeviceNet现场总线，它们二者之间的转换研究目前在国内尚未见报道。 为实现Profibus-DeviceNet问嵌入式协议转换的开发，首先开发了Profibus-DP从站接口和DeviceNet从站接口，两者具有通用接口，保证了同类设备的一致性。在从站开发完成的基础上，本文分析了不同的网络之间的协议转换技术，基于现场总线互连技术，研制出一种嵌入式协议转换装置，实现了Profibus和DeviceNet现场总线间的协议转换，在转换装置内包含了自主开发的Profibus-DP从站接口和DeviceNet从站接口。 为测试研制出的协议转换装置的性能，构建一测控平台，平台内包含Profibus网络和DeviceNet网络，在平台内测试包含Profibus和DeviceNet两种网络的混和系统性能，验证了协议转换装置的准确性。在现场总线网间协议转换准确的前提下，详细分析了Profibus和DeviceNet网络的传输时间特性，揭示了现场总线网间传输延时的变化规律和影响因素，为进一步提高协议转换装置的性能提供了理论基础。

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及本论文使用授权说明

第一章绪论

第二章Profibus协议分析与从站接口设计

第三章DeviceNet协议分析与从站接口设计

第四章协议转换技术研究与装置研制

第五章协议转换装置性能测试与分析

第六章总结与展望

参考文献

本人攻读硕士学位期间的研究成果

本人攻读硕士学位期间参与的科研项目

致谢