基于模糊擁塞控制算法的嵌入式協議轉換裝置的研制.pdf

1、近年來,現場總線、以太網等網絡技術的飛速發(fā)展推動著工業(yè)控制系統結構朝著網絡化、開放性的方向邁進.現場總線技術的出現為工業(yè)控制領域帶來了一場深刻的變革;但因其多種總線標準互不兼容的問題,影響了自動化系統的開放性與互操作性.而工業(yè)以太網作為控制系統網絡化發(fā)展的新方向,有望取代現場總線,成為唯一的工業(yè)控制系統網絡標準.但現階段,由于現場總線在市場占有率和用戶接受度等方面的已有優(yōu)勢以及工業(yè)以太網存在的總線供電、本質安全等一系列問題,實現"E網到

2、底"的構想仍有諸多問題有待解決.由此,為了進一步推動工業(yè)以太網技術在工業(yè)現場的成功應用,且充分考慮用戶在現場總線方面的已有投入,本文提出一種折中且較易實現的工業(yè)控制系統網絡架構——工業(yè)以太網和現場總線互連的混和網絡架構來解決上述問題.在這種混合網絡架構中,協議轉換技術是完成工業(yè)以太網與現場總線間的協議轉換的核心技術.針對工業(yè)以太網與現場總線間的協議轉換問題,本文選擇了工業(yè)以太網和DeviceNet現場總線兩種協議作為研究對象.在對這兩種

3、通訊協議以及它們之間的協議轉換機理進行研究的基礎上,設計并開發(fā)了基于DSP(數字信號處理芯片)的嵌入式協議轉換裝置中的協議轉換部分,成功地實現了兩種通訊協議之間的無縫連接.本文還針對工業(yè)控制網絡對實時性、一致性等性能的較高要求,構建了一套測試系統,采用了幾種不同的測試方法對協議轉換裝置進行了性能測試,并根據測試數據分析了整個網絡系統的有效性、實時性并預測了網絡擁塞情況.在上述基礎上,針對協議轉換裝置性能優(yōu)化的問題,將模糊邏輯的思想引入網