基于WorldFIP现场总线的开关量I/O模件的研发

论文摘要

近几十年来,电子技术迅速发展,彻底改变了世界的技术面貌。在工业控制领域,现场总线应运而生,它将控制功能彻底下放到现场。WorldFIP是现场总线的国际标准之一,符合IEC物理层标准。有冗余的物理总线网络和严格的控制信息传输机制。论文介绍了基于WorldFIP的开关量I/O模件。此模件连接了WorldFIP现场总线和传统的开关量监控设备。论文讨论了开关量I/O模件的工作原理及软、硬件的开发。对开关量输入电路进行了深入分析。模件基于以ARM9为核心的平台,为实现软PLC虚拟机提供了充足的硬件支持。软PLC虚拟机的运行系统完成解释执行中间码的功能。并且在开发过程中,对软件和硬件进行了调试和相关测试。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景
• 1.3 研究内容
• 第二章 WorldFIP 现场总线技术综述
• 2.1 WorldFIP 现场总线概述
• 2.1.1 WorldFIP 总线特点
• 2.1.2 WorldFIP 与Internet 技术的融合
• 2.2 WorldFIP 总线协议
• 2.3 WorldFIP 总线的传输机制
• 2.4 WorldFIP 的寻址方式
• 2.5 WorldFIP 典型器件和开发工具
• 2.6 WorldFIP 的开关量I/O 装置接入WorldFIP 总线
• 第三章 WorldFIP 的开关量 I/O 装置硬件结构的设计
• 3.1 硬件设计的软件工具选择
• 3.2 开关量输入部分电路设计
• 3.3 开关量输出部分电路设计
• 3.4 开关量输入、输出电路板布线设计
• 3.5 开关量输入电路的测试
• 3.6 主板部分电路设计
• 3.6.1 系统所用CPU（AT91RM9200）的选择
• 3.6.2 存储配置
• 3.6.3 其它外围器件
• 3.7 供电模块
• 3.8 总线通信模块
• 3.9 主板按高频电路布局、布线的必要性和设计
• 第四章 WorldFIP 的开关量 I/O 装置软件结构的设计
• 4.1 AT91RM9200 的启动代码
• 4.2 引导程序UBoot
• 4.3 应用程序软件结构
• 4.3.1 编程系统
• 4.3.2 软PLC 运行系统
• 4.4 功能块
• 4.5 通信模块
• 第五章 WorldFIP 的开关量 I/O 装置软、硬件的调试
• 5.1 调试环境
• 5.2 硬件电路调试
• 5.3 软件调试
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表论文和参加科研情况