針對(duì)工業(yè)控制中不同通信協(xié)議之間通信困難的問(wèn)題,文中對(duì)多協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)進(jìn)行深入研究,建立多協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通信模型,并基于嵌入式技術(shù)搭建多協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)軟硬件平臺(tái),編寫(xiě)總線協(xié)議驅(qū)動(dòng)程序以及應(yīng)用程序。實(shí)現(xiàn)LIN總線協(xié)議、CAN總線協(xié)議以及RS485總線協(xié)議設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)互連和信息交互,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了多協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的準(zhǔn)確可靠性,解決了不同通信協(xié)議之間通信困難的問(wèn)題。 

【文章來(lái)源】：儀表技術(shù)與傳感器. 2020,(02)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

0 RS485總線協(xié)議接收數(shù)據(jù)

目前國(guó)際上有繁多的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)，不同廠商生產(chǎn)開(kāi)發(fā)的加工設(shè)備支持不同標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議接口，對(duì)不同加工設(shè)備之間的互聯(lián)帶來(lái)極大的不便。該問(wèn)題解決方案可有以下兩種:使管理系統(tǒng)支持多種不同的總線接口以掛接不同的加工設(shè)備;實(shí)現(xiàn)協(xié)議轉(zhuǎn)換，管理系統(tǒng)提供單一總線協(xié)議接口，通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)將多種不同總線協(xié)議轉(zhuǎn)換成管理系統(tǒng)所支持總線協(xié)議，整個(gè)加工車(chē)間的參數(shù)數(shù)據(jù)通過(guò)該總線協(xié)議統(tǒng)一傳輸。第一種方案會(huì)加大管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度，增加資源管理系與各類(lèi)加工設(shè)備之間的耦合性，不利于系統(tǒng)維護(hù);因而本文實(shí)現(xiàn)第二種方案，通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換將管理系統(tǒng)與加工設(shè)備徹底隔離，利于各個(gè)加工設(shè)備的添加、移除或者更換，解決不同協(xié)議通信困難問(wèn)題。多協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信總體構(gòu)圖如圖1所示。用戶數(shù)據(jù)以某種總線協(xié)議傳輸，即是在用戶數(shù)據(jù)前后加上該協(xié)議的幀頭和幀尾，然后裝載到特定的物理層上以一定的比特流進(jìn)行發(fā)送，各種總線協(xié)議的不同之處在于幀格式以及在物理總線上的比特流。因而不同總線協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換，首先需要具備物理層的支持，以實(shí)現(xiàn)比特流的傳輸，在鏈路層，得到一幀數(shù)據(jù)后，需要對(duì)幀格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，去掉該總線協(xié)議的幀頭和幀尾，提取出用戶數(shù)據(jù)，再加上另一種總線的幀頭和幀尾，裝載到物理層上進(jìn)行傳輸;多協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)則是支持多種總線協(xié)議幀頭和幀尾的拆分以及重組，即可實(shí)現(xiàn)多種異構(gòu)協(xié)議之間的相互轉(zhuǎn)換。本文設(shè)計(jì)的多協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)一端僅支持RS485總線協(xié)議接口，RS485總線接口簡(jiǎn)單，一般計(jì)算機(jī)設(shè)備均支持，另一端支持CAN總線協(xié)議接口以及LIN協(xié)議接口，實(shí)現(xiàn)一對(duì)多協(xié)議轉(zhuǎn)換，多協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)總體模型如圖2所示。

通過(guò)專(zhuān)用的協(xié)議處理芯片來(lái)去掉和添加協(xié)議的幀頭和幀尾，RS485總線協(xié)議數(shù)據(jù)幀進(jìn)入多協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)后，RS485總線協(xié)議處理芯片去掉RS485總線協(xié)議的幀頭和幀尾，得到帶有“標(biāo)識(shí)頭”的用戶數(shù)據(jù)并寫(xiě)入RS485總線協(xié)議輸入緩沖區(qū)，標(biāo)識(shí)頭標(biāo)志著該數(shù)據(jù)接下來(lái)要以哪種協(xié)議發(fā)送出去，中央處理模塊以LIN協(xié)議和CAN總線協(xié)議標(biāo)識(shí)頭為依據(jù)，去掉標(biāo)識(shí)頭將數(shù)據(jù)寫(xiě)入LIN總線協(xié)議和CAN總線協(xié)議的輸出緩沖區(qū)，由其各自的協(xié)議處理芯片加上各自協(xié)議的幀頭和幀尾，發(fā)送到遠(yuǎn)端;反向傳輸中，LIN總線協(xié)議和CAN總線協(xié)議數(shù)據(jù)幀進(jìn)入多協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，去掉幀頭和幀尾得到用戶數(shù)據(jù)寫(xiě)入各自的輸入緩沖區(qū)，中央處理模塊將其加上各自的標(biāo)識(shí)頭寫(xiě)入RS485總線協(xié)議輸出緩沖區(qū)，由RS485總線協(xié)議處理芯片加上其幀頭和幀尾發(fā)送至管理系統(tǒng)。2 多協(xié)議轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3136863