基于Ethernet現場總線的多協(xié)議網絡通信系統(tǒng)設計與實現
(1)當產生一個新任務的時候,分配一個任務塊。并且將該任務放人“就緒任務隊列”中。
(2)當目前任務空閑時,或者運行中的任務進入阻塞態(tài)時,任務調度器根據調度規(guī)則從“就緒任務隊列”中選擇取出一個任務,進入運行態(tài)。任何時候最多只能有一個任務處于運行態(tài)。
(3)當正在運行的任務出現“資源請求等待”的時候,該任務將被轉入阻塞態(tài),進入“阻塞任務隊列”。阻塞只能由任務自身進行。
(4)當位于“阻塞任務列表”中的任務得到所等待的“資源”之后,該任務由相應的任務程序激活,進入“就緒任務列表”。
(5)如果位于“阻塞任務列表”中的任務超過規(guī)定時間仍然沒有得到所等待的“資源”(超時),該任務被系統(tǒng)激活,進入“就緒任務列表”。
(6)位于運行態(tài)的任務運行結束后,該任務完成,釋放任務區(qū),任務調度進入空閑。
3 系統(tǒng)運行與調試結果
為了驗證設計方案和關鍵技術的可行性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性,選用5塊這樣的接口卡通過五類屏蔽雙絞線連接的SERCOS總線環(huán)路,并在系統(tǒng)運行調試過程中,使用上位機應用軟件進行控制參數的設置和狀態(tài)數據的顯示。經過反復的實驗顯示,基于Ethernet總線的SERCOSIII協(xié)議能在本測試系統(tǒng)中順利完成初始化過程并進入正常操作階段,能實現在100M速度的情況下兩個以太網幀問隔為8 ms,并實現了SERCOSIII協(xié)議的同步性要求,系統(tǒng)運行時未出現丟包現象,且WEB訪問成功,TCP/IP協(xié)議嵌入成功,實現了實現控制設備與互聯(lián)網的無縫連接。
4 結論
隨著數控技術對運動控制總線的高速犁、實時型、高可靠性的進一步要求,以工業(yè)以太網作為一種全新的“現場總線”標準不僅已經成為可能,而且也是未來工業(yè)控制網絡的必然選擇。本課題設計的嵌入式Ethernet現場總線多協(xié)議控制系統(tǒng)成功的將SERCOSIII協(xié)議與TCP/IP協(xié)議內嵌到自主研發(fā)的控制卡中,能實現控制設備與互聯(lián)網的無縫連接。系統(tǒng)通過雙絞線與光纖進行連接,器件的通用性強,性價比高,可運用于數控、過程控制等領域。


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