基于Ethernet現場(chǎng)總線(xiàn)的多協(xié)議網(wǎng)絡(luò )通信系統設計與實(shí)現

(1)當產(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)隊列”中。

(2)當目前任務(wù)空閑時(shí)，或者運行中的任務(wù)進(jìn)入阻塞態(tài)時(shí)，任務(wù)調度器根據調度規則從“就緒任務(wù)隊列”中選擇取出一個(gè)任務(wù)，進(jìn)入運行態(tài)。任何時(shí)候最多只能有一個(gè)任務(wù)處于運行態(tài)。

(3)當正在運行的任務(wù)出現“資源請求等待”的時(shí)候，該任務(wù)將被轉入阻塞態(tài)，進(jìn)入“阻塞任務(wù)隊列”。阻塞只能由任務(wù)自身進(jìn)行。

(4)當位于“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(guò)規定時(shí)間仍然沒(méi)有得到所等待的“資源”(超時(shí))，該任務(wù)被系統激活，進(jìn)入“就緒任務(wù)列表”。

(6)位于運行態(tài)的任務(wù)運行結束后，該任務(wù)完成，釋放任務(wù)區，任務(wù)調度進(jìn)入空閑。

3 系統運行與調試結果

為了驗證設計方案和關(guān)鍵技術(shù)的可行性和系統的穩定性、可靠性，選用5塊這樣的接口卡通過(guò)五類(lèi)屏蔽雙絞線(xiàn)連接的SERCOS總線(xiàn)環(huán)路，并在系統運行調試過(guò)程中，使用上位機應用軟件進(jìn)行控制參數的設置和狀態(tài)數據的顯示。經(jīng)過(guò)反復的實(shí)驗顯示，基于Ethernet總線(xiàn)的SERCOSIII協(xié)議能在本測試系統中順利完成初始化過(guò)程并進(jìn)入正常操作階段，能實(shí)現在100M速度的情況下兩個(gè)以太網(wǎng)幀問(wèn)隔為8 ms，并實(shí)現了SERCOSIII協(xié)議的同步性要求，系統運行時(shí)未出現丟包現象，且WEB訪(fǎng)問(wèn)成功，TCP／IP協(xié)議嵌入成功，實(shí)現了實(shí)現控制設備與互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)縫連接。

4 結論

隨著(zhù)數控技術(shù)對運動(dòng)控制總線(xiàn)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“現場(chǎng)總線(xiàn)”標準不僅已經(jīng)成為可能，而且也是未來(lái)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )的必然選擇。本課題設計的嵌入式Ethernet現場(chǎng)總線(xiàn)多協(xié)議控制系統成功的將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(shí)現控制設備與互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)縫連接。系統通過(guò)雙絞線(xiàn)與光纖進(jìn)行連接，器件的通用性強，性?xún)r(jià)比高，可運用于數控、過(guò)程控制等領(lǐng)域。