基于POWERLINK的工業(yè)實(shí)時以太網(wǎng)多接口路由器設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)自動化測控系統(tǒng)的不斷更新，工業(yè)現(xiàn)場對數(shù)據(jù)采集以及傳輸設(shè)備的依賴愈發(fā)強(qiáng)烈。高速、實(shí)時的通信總線是數(shù)據(jù)傳輸?shù)募~帶，在實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)化測試系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。
　　以太網(wǎng)現(xiàn)場總線是工業(yè)控制領(lǐng)域的重要成員，其應(yīng)用廣泛、成本低廉、通信速率高等特點(diǎn)，在通信設(shè)備互聯(lián)以及信息集成中發(fā)揮著重要作用。但是以太網(wǎng)實(shí)時性較差是其軟肋，Ethernet POWERLINK工業(yè)實(shí)時以太網(wǎng)的出現(xiàn)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)以太網(wǎng)的不足，并且只

2、要有以太網(wǎng)接口的設(shè)備都可以應(yīng)用。
　　在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用中，被測設(shè)備的接口各異，為了滿足多種應(yīng)用場合，可在傳輸設(shè)備中增加了其他應(yīng)用較為廣泛的數(shù)據(jù)傳輸接口，多接口設(shè)計將會使得通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無差異傳輸，應(yīng)用更加廣泛。
　　本系統(tǒng)設(shè)計了六種接口，除了實(shí)時性較高的POWERLINK接口外，還集成了兩種有線接口CAN、RS485，以及3種無線接口RF433、ZigBee、WI-FI。所有接口可以通過預(yù)設(shè)置，配置其主從口。路由器上行口為3

3、種有線的一種，下行口為其余五種接口的任意組合。
　　本系統(tǒng)采用基于FPGA和openPowerlink協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)了POWERLINK從站接口設(shè)計，STM32作為系統(tǒng)的核心控制器，使用自帶的UART和CAN控制器實(shí)現(xiàn)了RS485總線接口和CAN總線接口設(shè)計，通過UART和SPI外掛無線模塊實(shí)現(xiàn)了RF433接口和WI-FI接口，采用MSP430加CC2520模塊和Z-stack協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)了ZigBee接口。系統(tǒng)軟件使用RTX多任務(wù)實(shí)時