论文摘要
通讯协议转换器是自动控制行业中复杂的网络协议之间的数据交换需求催生的必然产物,自动控制(Automatic Control)是指在没有人直接参与情况下,利用外加的设备或装置,使机器、设备或生产过程中的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。自动控制技术的研究有利于将人类从复杂、危险、繁琐的劳动环境中解放出来并大大提高控制的效率。在传统的自动控制行业中,使各种机器和设备能协同按照设定的参数去运行就必须依靠一定的网络协议进行会话,现在业界最常用到就是控制器局域网络CAN(Controller Area Network)和以太网(Ethernet)协议群,还有一些设备必备的串行通讯协议RS-232和RS-485等,各上位机和各设备之间通过CAN协议,Ethernet协议,串行通讯协议完成数据交换和参数下发等工作,这些运行不同协议的设备在一个自动控制网里运行,这样就势必牵扯到协同工作的问题,此种情况下就催生了CAN-Ethernet等几种网络协议数据转换的需求,第一代的CAN-Ethernet通讯协议转换器采用386的硬件架构,8位总线技术,已经不能负荷现在日新月异的数据增量和需求,制约了设备之间效率的提高和算法的发展,这样开发新一代转换器就是势在必行了,本文研究的新一代系统采用ARM的硬件架构,32位总线技术来实现。该系统和第一代通讯协议转换器系统比,优势在于运算速度快,数据吞吐量大,由于采用基于μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统,所以稳定性、可扩展性都大大提高,并能够做到对采集到的数据进行计算、分析,存储并转发,这样就可以减少上位机和CAN网协议设备的运行负荷,提高了各设备的工作效率,同时也降低了维护成本。本系统已经通过了测试阶段,正在准备往现场实际部署。在测试阶段中本系统可以正常稳定的运行,前端采集各个控制设备的数据,加密后传输给各个上位机,不仅提高了整个系统的运行速度和效率,也保证系统数据的安全可靠。这样整个企业的自控系统的数据整合度和安全性都大大提高,对自动控制网络的发展具有一定的参考作用和实际意义。
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