基于IEC61158标准的PROFIBUS-DP主站协议研究与软件实现
文献类型：学位论文
| 作者 | 何建浩 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2013-05-28 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 导师 | 周侗 |
| 关键词 | IEC61158 profibus-DP 一类主站 状态机 消息队列 |
| 其他题名 | Research and software design of profibus-DP master protocol of IEC61158 |
| 学位专业 | 控制工程 |
| 中文摘要 | PROFIBUS作为国际标准IEC61158中的重要组成成员，以其开放性、稳定性、安全性、可靠性等特点，广泛应用于制造业自动化、楼宇自动化和过程自动化等多个领域。DP主站作为PROFIBUS网络系统中的核心和关键组成部分，一直是PROFIBUS领域的研究热点。 本文按照IEC61158中的PROFIBUS-DP协议标准，设计并实现DP一类主站的协议栈，分析了目标令牌循环时间对DP网络通信效率的影响。本文的难点为：主站协议非常复杂，要求开发者对协议要有深刻的理解；主站功能繁多，需要实现包含周期通信、非周期通信在内全部功能。文章的成果和创新如下： 1. 以模块化和接口的方式，基于uC/OS-II嵌入式实时操作系统平台，实现IEC61158标准中定义的PROFIBUS-DP主站的数据链路层(DLL)和应用层(APL)协议栈。其中，数据链路层的核心模块为媒介访问控制(MAC)模块，应用层包括链路映射模块(DMPM)、周期通信模块(MSCY)、非周期通信模块(MSALC)、主主通信模块(MMAC)和调度模块(FSPM)。 2. 为提高主站多任务协议栈的效率，精简了协议栈的任务个数，按照重要性、调用的频繁程度、所处的协议层次三个原则设定任务的优先级，以消息队列方式在任务间传递通信原语完成任务调度。 3. 在DDL层和MAC模块的实现过程中，以中断方式驱动MAC状态机，通过DMA方式接收、发送报文，通过基于优先级的队列处理请求消息，通过及时处理和等待两种方式对请求进行确认，提高了MAC任务的执行效率。 4. 针对APL层数据和逻辑复杂度较高的特点，建立主站应用关系列表，通过对该列表的管理和使用，降低了应用层的空间复杂度，节省了内存空间。对目标令牌轮转时间对系统性能的影响以及该时间的设置方法进行了研究，给出两种情形下目标轮转时间的设置范围。 最后，以此软件主站作为一类主站，搭建了验证系统并进行测试。实验表明，该一类主站可以完成IEC61158中定义的PROFIBUS-DP的功能，正确地与从站交互。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2013-08-19 |
| 页码 | 79页 |
| 分类号 | TN915.04 |
| 源URL | [http://ir.sia.ac.cn/handle/173321/10741]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_工业控制网络与系统研究室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 何建浩. 基于IEC61158标准的PROFIBUS-DP主站协议研究与软件实现[D]. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2013. |
入库方式： OAI收割
来源：沈阳自动化研究所
浏览0
下载0
收藏0
其他版本
除非特别说明，本系统中所有内容都受版权保护，并保留所有权利。