針對云制造模式中底層物理資源屬性難以接入云制造平臺的問題,提出一種云現(xiàn)場總線協(xié)議Cloud_Field_Bus以及與之配合的多協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。以標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議為基礎(chǔ),優(yōu)化其數(shù)據(jù)鏈路層及上層協(xié)議,實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)信息可靠傳輸;多協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)多種協(xié)議接口的透明接入。仿真實(shí)驗(yàn)測試Cloud_Field_Bus協(xié)議的報(bào)文循環(huán)時(shí)間、編碼效率以及誤碼率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,Cloud_Field_Bus協(xié)議信息表達(dá)的高效性和傳輸可靠性,在一定程度上解決了云制造底層物理資源接入困難的問題。 

【文章來源】：計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2020,41(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

云制造整體模型

硬制造資源的接入：硬制造資源具有物理存在性，需要對其運(yùn)行中實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)接入。在工廠加工車間中，通常采用現(xiàn)場總線技術(shù)對各種設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行傳遞，云制造模式的硬制造資源同樣采用現(xiàn)場總線技術(shù)將不同的加工設(shè)備的狀態(tài)信息接入到資源管理系統(tǒng)，企業(yè)物理資源的接入模型如圖2所示。然而不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備所支持的總線協(xié)議不盡相同，資源管理系統(tǒng)無法提供各式各樣的接口以迎合不同廠商的加工設(shè)備，對物理資源的接入造成了極大的阻礙。針對總線協(xié)議異構(gòu)性大的問題，本文設(shè)計(jì)了一種新型云現(xiàn)場總線Cloud＿Field＿Bus，資源管理系統(tǒng)只需提供Cloud＿Field＿Bus總線接口，整個(gè)車間所有設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)均通過Cloud＿Field＿Bus總線上傳到資源管理系統(tǒng)，并設(shè)計(jì)多協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，實(shí)現(xiàn)多種總線協(xié)議與Cloud＿Field＿Bus總線協(xié)議的雙向轉(zhuǎn)換，解決因現(xiàn)場設(shè)備接口異構(gòu)性大而難以接入硬制造資源的問題。

以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的格式如圖3所示，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀由前導(dǎo)碼、目的主機(jī)地址、源主機(jī)地址、幀類型、數(shù)據(jù)、CRC構(gòu)成。前導(dǎo)碼：占8個(gè)字節(jié)，用于目的主機(jī)和源主機(jī)的時(shí)鐘同步，約定通信速率。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]工業(yè)以太網(wǎng)EtherCAT通信控制器[J]. 王豪,呂洪武,王宏志.  長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2018(06)
[2]基于FPGA的M-LVDS—千兆以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)[J]. 徐振華,郭濤,郭利強(qiáng).  現(xiàn)代電子技術(shù). 2018(19)
[3]云制造調(diào)度問題研究綜述[J]. 周龍飛,張霖,劉永奎.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(06)
[4]基于經(jīng)濟(jì)控制論的云制造服務(wù)平臺特性分析[J]. 李長云,王宏起,李玥.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(06)
[5]眾包:一種云制造的運(yùn)作模式[J]. 程幼明,吳英,龔本剛,姚麗.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(06)
[6]云制造環(huán)境下設(shè)備資源的多目標(biāo)優(yōu)化選擇[J]. 易安斌,姚錫凡,周宏甫,張存吉.  計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng). 2017(06)
[7]智能家居中異構(gòu)設(shè)備無縫集成的多協(xié)議網(wǎng)關(guān)設(shè)計(jì)[J]. 郭榮佐,郭進(jìn),黎明.  小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng). 2015(10)

博士論文
[1]云制造環(huán)境下加工制造資源虛擬化關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姜云霞.哈爾濱理工大學(xué) 2015



本文編號：3559957