基金会现场总线基于高速以太网通信的研究与实现

摘要

该文在分析FF HSE总线协议通信会话层Session的基础上,针对FF现场总线基于以太网的数据传输,以及Session为总线的用户提供通信服务进行了研究与开发,并实现了总线设备的互操作性处理,从而实现了以太网技术和现场控制技术的融合.该文首先对现场总线技术的概念、应用及目前的发展趋势做了介绍,讨论了基于FF的现场总线控制系统的体系结构.然后对该文要实现的重点通信会话层Session进行了系统的分析,并根据分析对其具体实现和FF HSE利用Session进行通信的实现以及系统测试作了详尽的阐述.最后是对高速以太网在总线技术中应用的展望.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1现场总线综述

§1.2目前流行的各种现场总线：

§1.3自动控制技术与以太网通信技术的结合

§1.4论文难点与关键问题

§1.5论文的任务和结构

第二章.基金会控制网络与HSE现场总线

§2.1FF现场总线概述

§2.2FF现场总线通信模型

§2.3 HSE与HI共同组建起工业控制网络

§2.4FF HSE协议栈介绍

§2.4.1 HSE通信栈部分：

§2.4.2 HSE用户层协议

第三章HSE通信会话Session系统分析

§3.1 HSE Session通信机制分析

§3.1.1 FDA服务协议机制

§3.1.2套接字映射协议机制

§3.1.3应用关系协议机制

§3.2 Session端点角色及其特性的设计

§3.2.1客户机/服务器Session分析

§3.2.2发布/接收和报文源/接收Session(多播Session)

§3.3 HSE FDA Session与H1 FAS AR之比较

§3.3.1 FDA Session和H1中AR的相同点

§3.3.2 FDA Session和AR的不同点

第四章通信会话层Session协议机的实现

§4.1有限状态机

§4.2服务原语

§4.3套接字技术在HSE现场总线中的应用

§4.3.1套接字模型概述

§4.3.2 HSE现场总线所采用的两种套接字通信模式

§4.3.3非阻塞模式在HSE总线中的应用

§4.3.4FF HSE现场总线套接字通信总体流程

§4.4 SMPM协议机制的实现

§4.4.1 SMPM层数据发送端实现

§4.4.2 SMPM对数据接收的实现

§4.5 ARPM层功能的实现

§4.5.1 VCR与Session端点的对应

§4.5.2 ARPM层对消息的编码

§4.5.3 ARPM状态机的实现

第五章利用Session实现HSE现场总线的通信

§5.1 Session与HSE协议栈其他层次的接口

§5.2 Session及其他层节点的维护和互访的实现

§5.2.1 Session会话端点维护

§5.2.2 Session与VCR的互访

§5.3 HSE现场总线通信流程

§5.3.1 HSE现场总线客户机/服务器模式通信流程

§5.3.2 HSE现场总线多播模式通信流程

§5.4系统互操作性

第六章系统的通信联调

§6.1测试内容与指标

§6.2测试流程

§6.3测试结果

第七章以太网在总线技术中应用的分析与展望

§7.1对于以太网在现场总线中应用的理性分析

§7.2以太网在总线控制领域应用展望

攻读硕士期间发表的学术论文

参考文献

致谢