發(fā)布時(shí)間：2017-05-12 23:09

  本文關(guān)鍵詞：PROFINET從站模塊開發(fā)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著工業(yè)IT技術(shù)以及工業(yè)綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷前進(jìn)和發(fā)展,越來越多具有通信功能的智能設(shè)備(傳感器、流量計(jì)等)被運(yùn)用到工業(yè)現(xiàn)場。這種趨勢一方面會擴(kuò)大工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備的分散程度,對設(shè)備間的互聯(lián)互通增加技術(shù)上的難度。另一方面,設(shè)備的分散程度越大,工廠的網(wǎng)絡(luò)布線就會越復(fù)雜,這就會阻礙未來工廠的自動(dòng)化升級。同時(shí),大規(guī)模智能設(shè)備的運(yùn)用勢必會帶來大量數(shù)據(jù)的吞吐與處理,實(shí)時(shí)性、安全性、穩(wěn)定性的要求也隨之增加,這對原有現(xiàn)場總線技術(shù)提出了更為苛刻的挑戰(zhàn)。而PROFINET技術(shù)完全可以為工控和民用通訊領(lǐng)域提供較為全面的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)布局,同時(shí)作為跨供應(yīng)商的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),它能夠兼容現(xiàn)有的其他工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)和其他總線技術(shù),從而對工廠原有的固定資產(chǎn)起到了較好的保護(hù)。同時(shí),以該技術(shù)為主的控制網(wǎng)絡(luò)能夠真正實(shí)現(xiàn)從管理級到現(xiàn)場級一網(wǎng)到底的工廠網(wǎng)絡(luò)布局,從而簡化復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)布線,節(jié)約了成本,同時(shí)也有利于今后的自動(dòng)化升級。但是,作為新興的工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù),它還有許多的配套設(shè)備仍處于研發(fā)階段,尤其是PROFINET從站接口模塊的開發(fā)。為此,本課題提出了一種可實(shí)施的方案,通過以內(nèi)置PROFINET固件的NETX51為核心的網(wǎng)絡(luò)控制板和以NXP的LPCI788為核心的應(yīng)用板將一種類型的設(shè)備無縫地接入到PROFINET控制網(wǎng)絡(luò)中,并對該方案進(jìn)行了論證。需要說明的是本文的題目是相對于PROFINET主站而言的,其實(shí)它就是一個(gè)接口模塊。本課題所研究的主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)一款PROFINET從站接口模塊,并利用該模塊實(shí)現(xiàn)與MODBUS設(shè)備的數(shù)據(jù)交換。硬件上主要采用德國赫優(yōu)訊NETX51網(wǎng)絡(luò)控制器和NXPLPC1788為核心芯片。軟件上主要采用PROFINET協(xié)議固件和應(yīng)用程序來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的無縫接入。
【關(guān)鍵詞】：工業(yè)以太網(wǎng) PROFINET LPC1788 MODBUS NETX51
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 課題研究的背景8
• 1.2 課題研究的意義8-9
• 1.3 工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3.1 PROFINET技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3.2 其他工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)10-11
• 1.4 課題研究的主要任務(wù)及創(chuàng)新11-14
• 第二章 PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)及其從站解決方案14-24
• 2.1 PROFINET技術(shù)14-20
• 2.1.1 PROFINET技術(shù)概述14-16
• 2.1.2 PROFINET協(xié)議架構(gòu)簡介16-18
• 2.1.3 PROFINET數(shù)據(jù)幀分析18-19
• 2.1.4 PROFINET技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化應(yīng)用中的優(yōu)勢19-20
• 2.2 赫優(yōu)訊NETX51從站解決方案20-24
• 2.2.1 市面上現(xiàn)存產(chǎn)品方案簡介20
• 2.2.2 赫優(yōu)訊NETX51網(wǎng)絡(luò)控制器簡介20-21
• 2.2.3 基于單核系統(tǒng)的從站解決方案21
• 2.2.4 基于雙核系統(tǒng)的從站解決方案21-22
• 2.2.5 PROFINET從站解決方案的選擇22-23
• 2.2.6 從站設(shè)計(jì)過程中需著重解決的問題23-24
• 第三章 PROFINET從站模塊硬件設(shè)計(jì)24-33
• 3.1 PROFINET從站模塊總體框架24
• 3.2 PROFINET從站硬件穩(wěn)定性設(shè)計(jì)原則24-25
• 3.3 PROFINET應(yīng)用板硬件設(shè)計(jì)25-28
• 3.3.1 應(yīng)用板電路總設(shè)計(jì)25-26
• 3.3.2 外擴(kuò)MEM接口電路26
• 3.3.3 RS232接口電路26-27
• 3.3.4 JTAG接口電路27
• 3.3.5 復(fù)位電路27-28
• 3.3.6 電源模塊電路28
• 3.4 PROFINET網(wǎng)絡(luò)通信板硬件設(shè)計(jì)28-33
• 3.4.1 網(wǎng)絡(luò)通信板電路總設(shè)計(jì)28-29
• 3.4.2 以太網(wǎng)接口29
• 3.4.3 DPM接口29-30
• 3.4.4 USB接口電路30
• 3.4.5 SDRAM電路30-31
• 3.4.6 QSPI FLASH電路31
• 3.4.7 電源模塊電路31-32
• 3.4.8 復(fù)位電路32-33
• 第四章 PROFINET從站模塊軟件設(shè)計(jì)33-41
• 4.1 PROFINET從站模塊軟件設(shè)計(jì)33-40
• 4.1.1 UC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)移植33-35
• 4.1.2 初始化程序的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)35-36
• 4.1.3 NETX51MAC地址設(shè)置36-37
• 4.1.4 NETX51熱啟動(dòng)參數(shù)設(shè)置37-38
• 4.1.5 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)38-40
• 4.2 PROFINET從站軟件程序流程圖40-41
• 第五章 PROFINET從站模塊調(diào)試與結(jié)果分析41-46
• 5.1 測試環(huán)境的搭建41-43
• 5.1.1 測試環(huán)境的總體框圖41
• 5.1.2 PROFINET主站組態(tài)及程序設(shè)計(jì)41-43
• 5.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析43-46
• 第六章 總結(jié)與展望46-48
• 6.1 本課題取得的研究成果與存在的問題46
• 6.2 展望46-48
• 參考文獻(xiàn)48-50
• 附錄A50-65
• 附錄B65-66
• 附錄C66-67
• 附錄D67-68
• 申請學(xué)位期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文68-69
• 致謝69

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本文編號：361052