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《現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路層研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路層研究摘要一現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的出現(xiàn)，標(biāo)志著新一代控制技術(shù)的產(chǎn)生，以現(xiàn)場(chǎng)總線為基礎(chǔ)的全數(shù)字控制系統(tǒng)必將成為21世紀(jì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的主流。但是，現(xiàn)場(chǎng)總線領(lǐng)域還沒(méi)有形成一個(gè)統(tǒng)一的協(xié)議，各大生產(chǎn)廠家各自為政，這明顯與現(xiàn)場(chǎng)總線原本要求的開(kāi)放性原則相違背∥目前，以太網(wǎng)以其特有的優(yōu)勢(shì)，正在迅速進(jìn)軍工業(yè)控制領(lǐng)域，專家認(rèn)為，現(xiàn)場(chǎng)總線在今后幾年中如果不能出現(xiàn)一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，很有可能向以太網(wǎng)方向轉(zhuǎn)型。當(dāng)然，這種轉(zhuǎn)型不是簡(jiǎn)單的全面套用以太網(wǎng)成為控制網(wǎng)絡(luò)，而是吸收以太網(wǎng)之長(zhǎng)，改造以太網(wǎng)使之更加適應(yīng)工業(yè)控制通訊的特殊性?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是一種新興的控制技術(shù)，目前還處于發(fā)展階
2、段，具有較大的爭(zhēng)議。本文對(duì)目前現(xiàn)有的幾種比較流行的現(xiàn)場(chǎng)總線進(jìn)行了分析和比較，重點(diǎn)是對(duì)介質(zhì)訪問(wèn)控制方法的比較，總結(jié)了它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)和局限性。工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性的要求往往比較高，而網(wǎng)絡(luò)協(xié)議模型中數(shù)據(jù)鏈路層的介質(zhì)訪問(wèn)控制方法對(duì)網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)性能有很大的影響。目前，各種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)采用的介質(zhì)訪問(wèn)控制方法在具體的應(yīng)用環(huán)境中都有很大的局限性，因此，本文研究了一種新的介質(zhì)訪問(wèn)控制方法。它充分利用了以太網(wǎng)使用的CSMA／CD的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)改進(jìn)了以太網(wǎng)通過(guò)卜堅(jiān)持退避算法可能導(dǎo)致重載時(shí)產(chǎn)生阻塞的缺點(diǎn)，并能夠提供比較公平的優(yōu)先級(jí)以滿足系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求。通過(guò)簡(jiǎn)單的路由把現(xiàn)有的
3、現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品真接連接到以太網(wǎng)上，是現(xiàn)場(chǎng)總線向以太網(wǎng)靠攏的另一種表現(xiàn)形式。本文研究了一種新的現(xiàn)場(chǎng)總線和以太網(wǎng)互聯(lián)的方法，該方法使用了隧道技術(shù)的思想，將隧道技術(shù)由原本的網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用到數(shù)據(jù)鏈路層，從而簡(jiǎn)化了路由的協(xié)議模型，大大提高了現(xiàn)場(chǎng)總線向以太網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。在此路由模型的基礎(chǔ)上，給出了簡(jiǎn)單的軟硬件實(shí)現(xiàn)。尤其在硬件實(shí)現(xiàn)方面，使用目前比較流行的硬件描述語(yǔ)言，使設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)更趨簡(jiǎn)單化。：關(guān)鍵字：現(xiàn)場(chǎng)總線，以太網(wǎng)，介質(zhì)訪問(wèn)控制，隧道技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)RESEARCHoNDATALINKLAYERINFIELDBUSSYSTEMABSTRACTAtpresent．Fiel
4、dbusiSaresearchfoCUSinautomationarea．Fieldbusrepresentsthatnewgenerationofcontroltechnologycomesintobeing．ButthereiSnotauniforillstandardyet，andeverymallufacturerhasadifferentprotoc01．ItisobviouslyagainstthecompatibleprinciplerequiredbyFieldbus．WiththeSuccessinlocalareanetwork．Et
5、hemetiSappliedinindustrycontr01systemquickly．ItiSatrendthatFieldbuswilladaptEthernettotheparticularityofcontrolsystem．Asanewcontroltechnology，F(xiàn)ieldbusisstillinadevelopingstage．Sotherearemanydisputesaboutit．WithanalysisofsomerepresentativeFieldbussystems，especiallyinthemethodofmed
6、iaaccesscontrol，itiSdiscoveredthattherearesomedefectsandlimitationsintheseFieldbussystems．Themethodofmediaaccesscontrolplaysanimportantrolei11Fieldbussystemwhereareal．timerequestiSessential．SoanewmethodofmediaaccesscontroliSresearchedinthisthesis．ThismethodtakesadvantageofCSMA／CD
7、thatisadoptedbyEthemet，anditalsohasahi吐efficiencyinmediaaccessevenifthereiSaheavyloadonnetwork．Besidestheseadvantages，itprovidesapriorityarbitrationmethodthatisfairtoeverynode．Inviewthatitmustsatisfyreal—timerequestwhenFieldbusnetworkiSconnectedwithEmemet．thisthesisadoptstheTunne
8、lingmethodtosimplifytheRouter’Sstructure
