基于Ethernet現(xiàn)場總線的多協(xié)議網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
(1)當(dāng)產(chǎn)生一個(gè)新任務(wù)的時(shí)候,分配一個(gè)任務(wù)塊。并且將該任務(wù)放人“就緒任務(wù)隊(duì)列”中。
(2)當(dāng)目前任務(wù)空閑時(shí),或者運(yùn)行中的任務(wù)進(jìn)入阻塞態(tài)時(shí),任務(wù)調(diào)度器根據(jù)調(diào)度規(guī)則從“就緒任務(wù)隊(duì)列”中選擇取出一個(gè)任務(wù),進(jìn)入運(yùn)行態(tài)。任何時(shí)候最多只能有一個(gè)任務(wù)處于運(yùn)行態(tài)。
(3)當(dāng)正在運(yùn)行的任務(wù)出現(xiàn)“資源請(qǐng)求等待”的時(shí)候,該任務(wù)將被轉(zhuǎn)入阻塞態(tài),進(jìn)入“阻塞任務(wù)隊(duì)列”。阻塞只能由任務(wù)自身進(jìn)行。
(4)當(dāng)位于“阻塞任務(wù)列表”中的任務(wù)得到所等待的“資源”之后,該任務(wù)由相應(yīng)的任務(wù)程序激活,進(jìn)入“就緒任務(wù)列表”。
(5)如果位于“阻塞任務(wù)列表”中的任務(wù)超過規(guī)定時(shí)間仍然沒有得到所等待的“資源”(超時(shí)),該任務(wù)被系統(tǒng)激活,進(jìn)入“就緒任務(wù)列表”。
(6)位于運(yùn)行態(tài)的任務(wù)運(yùn)行結(jié)束后,該任務(wù)完成,釋放任務(wù)區(qū),任務(wù)調(diào)度進(jìn)入空閑。
3 系統(tǒng)運(yùn)行與調(diào)試結(jié)果
為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)方案和關(guān)鍵技術(shù)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(yùn)行調(diào)試過程中,使用上位機(jī)應(yīng)用軟件進(jìn)行控制參數(shù)的設(shè)置和狀態(tài)數(shù)據(jù)的顯示。經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)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(jìn)入正常操作階段,能實(shí)現(xiàn)在100M速度的情況下兩個(gè)以太網(wǎng)幀問隔為8 ms,并實(shí)現(xiàn)了SERCOSIII協(xié)議的同步性要求,系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)未出現(xiàn)丟包現(xiàn)象,且WEB訪問成功,TCP/IP協(xié)議嵌入成功,實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)的無縫連接。
4 結(jié)論
隨著數(shù)控技術(shù)對(duì)運(yùn)動(dòng)控制總線的高速犁、實(shí)時(shí)型、高可靠性的進(jìn)一步要求,以工業(yè)以太網(wǎng)作為一種全新的“現(xiàn)場總線”標(biāo)準(zhǔn)不僅已經(jīng)成為可能,而且也是未來工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的必然選擇。本課題設(shè)計(jì)的嵌入式Ethernet現(xiàn)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(nèi)嵌到自主研發(fā)的控制卡中,能實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)的無縫連接。系統(tǒng)通過雙絞線與光纖進(jìn)行連接,器件的通用性強(qiáng),性價(jià)比高,可運(yùn)用于數(shù)控、過程控制等領(lǐng)域。
評(píng)論