分布式PLC網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)通信的研究.pdf

1、企業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)一般由管理與決策的信息網(wǎng)絡(luò)和處理現(xiàn)場實時測控信息的控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成?，F(xiàn)場總線在底層控制網(wǎng)絡(luò)得到了大量的應(yīng)用，但現(xiàn)場總線存在多個標(biāo)準(zhǔn)，且互不兼容。工業(yè)以太網(wǎng)作為控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的新方向，也逐步滲入工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)，所以標(biāo)準(zhǔn)多元化的現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)共存的局面將長期存在。這就給使用者帶來了一個重要的問題--如何實現(xiàn)不同現(xiàn)場總線間的通信訪問，以及現(xiàn)場總線與信息網(wǎng)絡(luò)的信息交換。這將嚴(yán)重影響自動化系統(tǒng)的開放性與互操作性。因此，對于工業(yè)生產(chǎn)

2、的綜合自動化，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的通信訪問是一項重要的工作?？紤]用戶在控制現(xiàn)場的已有投入，為用戶降低控制網(wǎng)絡(luò)升級改造所需成本，設(shè)計一種兼容性好、可擴展性強的控制網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，具有重要的現(xiàn)實意義。在這種工業(yè)以太網(wǎng)和多現(xiàn)場總線互聯(lián)的混合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，協(xié)議轉(zhuǎn)換技術(shù)是完成異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間通信互聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文對異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)間互聯(lián)通信機制進行了深入研究，并對各個機制存在的一些問題，比如開發(fā)成本高、擴展性和移植性差的現(xiàn)象進行了分析。在對協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)的工

3、作機制進行詳細分析的基礎(chǔ)上，提出了基于嵌入式中間件協(xié)議庫(Protocol-Library Based onEmbedded Middleware，PLBEM)的協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。利用分層思想和軟件復(fù)用技術(shù)，設(shè)計協(xié)議庫的可擴展性和易移植性；對協(xié)議庫進行層次化、組件化，定義了嵌入式中間件協(xié)議庫組件化的原則和粒度控制；并利用共享內(nèi)存技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的交換。最后，設(shè)計并開發(fā)了基于ARM的易移植、可擴展嵌入式協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)多協(xié)議間的互聯(lián)通信。<

4、br>　　針對嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)實時性要求較高的特性，研究了傳統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)中的擁塞控制技術(shù)，分析基于端到端的擁塞控制算法以及基于鏈路的擁塞控制算法。但由于嵌入式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)具有很多不同于PC網(wǎng)絡(luò)的特有約束條件，同時在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議轉(zhuǎn)換過程中的擁塞控制具有相當(dāng)不確定的復(fù)雜問題，可以利用智能控制中的模糊策略來解決這一問題。本文在對“主動隊列管理”(Active Queue Management，AQM)擁塞控制技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，提出并設(shè)計了基于