基于EPA的現(xiàn)場I-O設(shè)備的研究與開發(fā).pdf

1、現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展導致了多種國際標準的產(chǎn)生,由于標準之間的互不兼容,致使現(xiàn)場總線的開放性、現(xiàn)場設(shè)備的互可操作性以及工業(yè)控制網(wǎng)絡的實時性難以得到實現(xiàn),與此同時,工業(yè)以太網(wǎng)以其成熟的技術(shù)優(yōu)勢,開始在現(xiàn)場設(shè)備層網(wǎng)絡中得到了應用,成為真正統(tǒng)一現(xiàn)場總線標準的希望.順應發(fā)展形勢,我國制定了基于以太網(wǎng)的現(xiàn)場總線國家標準EPA,并得到了IEC組織的正式承認.現(xiàn)場I/O設(shè)備是EPA控制系統(tǒng)的重要組成部分,是廣泛應用于工業(yè)現(xiàn)場,實現(xiàn)信號采集、變換、處理、分

2、析、存儲與傳輸,并對生產(chǎn)過程進行控制的重要工具,研究與開發(fā)基于EPA的現(xiàn)場I/O設(shè)備對于驗證EPA總線標準和實現(xiàn)EPA控制系統(tǒng)有著非常重要的意義.本論文對EPA現(xiàn)場I/O設(shè)備設(shè)計中涉及的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究:EPA通信棧軟件是實現(xiàn)EPA設(shè)備互相通信的平臺,也是基于EPA的現(xiàn)場I/O設(shè)備的設(shè)計基礎(chǔ)和技術(shù)內(nèi)核,我們在對EPA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)充分理解的基礎(chǔ)上,提出EPA通信棧軟件的模塊化設(shè)計思想與開發(fā)過程,實現(xiàn)了現(xiàn)場I/O設(shè)備基于EPA的通信;為提高現(xiàn)

3、場I/O設(shè)備的性能,我們對以太網(wǎng)供電技術(shù)進行了研究,實現(xiàn)了In-Band和Out-Of-Band兩種供電方式;此外,我們還對基于EPA的現(xiàn)場I/O設(shè)備的本質(zhì)安全與防爆技術(shù)進行了研究與可行性分析.在對關(guān)鍵性技術(shù)進行深入研究與分析的基礎(chǔ)上,本論文提出了基于EPA的現(xiàn)場I/O設(shè)備的設(shè)計思路,并重點闡述了基于EPA的標準信號采集模塊的硬件、軟件、功能、通訊驅(qū)動等實現(xiàn)機理和開發(fā)成果,硬件開發(fā)主要包括通信底板的開發(fā)和信號采集背板的開發(fā)兩個層面;軟件