基于EPL的安全工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議研究及其應(yīng)用改進(jìn).pdf

1、隨著工業(yè)化與信息化進(jìn)程的不斷交叉融合，越來越多的信息技術(shù)應(yīng)用到了工業(yè)自動(dòng)控制領(lǐng)域，其中以太網(wǎng)技術(shù)正在整個(gè)工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮巨大的作用。然而，不同于傳統(tǒng)以太網(wǎng)的所面對的信息安全威脅，工業(yè)控制系統(tǒng)的功能安全事件往往會導(dǎo)致更嚴(yán)重的事故，除了會造成巨額的財(cái)產(chǎn)設(shè)備損失外，更會危害工作人員的生命安全?，F(xiàn)今，工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)正隨著現(xiàn)場總線與可編程控制系統(tǒng)的發(fā)展而飛速進(jìn)步，而工業(yè)自動(dòng)控制系統(tǒng)對于安全相關(guān)設(shè)備的需求正不斷擴(kuò)大，對信息安全和功能安全性能的

2、整體要求也在不斷提升，傳統(tǒng)的工業(yè)安全協(xié)議技術(shù)已經(jīng)不再適用復(fù)雜的實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)通訊環(huán)境。
　　本文旨在研究開源實(shí)時(shí)以太網(wǎng)功能安全協(xié)議openSAFETY的高性能實(shí)現(xiàn)方案，主要的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)有:
　　1)在實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議Ethernet POWERLINK的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了openSAEFTY站點(diǎn)的PCP-AP通用平臺架構(gòu):通過FPGA硬件解決方案實(shí)現(xiàn)POWERLINK主體通信部分，使用AM335x高性能處理器實(shí)現(xiàn)openS

3、AFETY安全應(yīng)用功能。該P(yáng)CP-AP架構(gòu)能為POWERLINK提供優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)通信性能，同時(shí)能將主芯片從POWERLINK的占用資源中釋放出來，從而為上層openSAFETY協(xié)議的安全應(yīng)用提供更快速穩(wěn)定地處理性能。
　　2)本文針對PCP-AP架構(gòu)提出了具體的硬件設(shè)計(jì)方案和軟件解決方案，改進(jìn)了openSAFETY功能安全協(xié)議，提出了基于POWERLINK的安全協(xié)議棧結(jié)構(gòu)，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)測試和數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證了該平臺高速實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸性能和