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基于ARM技术的EtherCAT与Modbus/TCP协议转换卡设计


B   ■ 基 于 ARM 技术 的 E h r AT 与  t eC Mo b sT P协议转换卡设 计  d u/ C 文 l 江 中控研 究 院 有 限公 司  黄 岩 峰  张 军 凯  谢 灿 华  金伟 江   朱 练  浙 1 引言  现 场 总 线 已 经 在 工 业 自 动 化 领 域 获 得 广  泛 应 用 ; 年 来 , 随 着 工 业 过 程 信 息 技 术 的  近 发展 。传统 的现 场 总 线技 术 在 许 多应 用 场合  理及通信模 式  2 1 te CA 通 信   .  E h r T Et  C AT (Et  net Or her her  f    COnt Ol     r Auo t   e h oo y) 是 德 国 B c h f t ma i T c n lg on e k of   已 经难 以满 足 用 户不 断增 长 的 需 求。 基 于 以  太 网 的 通 信 技 术 是 工 业 自 动 化 领 域 的 发 展 方  公 司 开 发 的 一 种 实 时 工 业 以 太 网 现 场 总 线 技  术 。 该 技 术 在 以 太 网 报 文 经 过 Eh r A teC 丁从  向所 在 ; 与传 统 的现 场 总 线 技 术相 比 ,工 业  以太 网技 术具 有应 用 广泛 、软硬 件 资源 丰 富 、   实 时 性 强 、 易 于 与 Itre 或 工 业 控 制 网 络   ne n t 站 时 利 用 专 门 的 控 制 芯 片 直 接 提 取 或 插 入  相 应 的编 址 数据 , 同时将 报 文 传 输 给 下一 个  Eh r A t eC T从 站 ,省 去 了 对 接 收 到 的 以 太 网 报  文 进 行 存 储 、 解 码 、提 取 过 程 数 据 并 复 制 到  各 个 设 备 的 过 程 , 从 而 大 幅 降 低 了 数 据 任 务  连 接等 诸 多优 点 。 目前 ,工业 以太 网 技 术 已  成 为工业应 用领域 中的一个 研究 热点 。   由于 历 史 原 因 ,工 业 过程 控 制领 域 存在  多 种各 具 特 色 的 通信 协 议 , 目前 主 要 的 工 业  以 太 网 标 准 有 Mo b s C 、 Eh r e/ 、 d u/ P T te N t P  I P ROF NE I T、 P we l k t e CAT以 及 我 国  o rn 、E h r i 处 理 量 。同 时提 高 了 网络 带宽 的利 用 率 ,缩  小 了 通 信 总 线 传 输 的 延 迟 ( 个 过 程 中 报 文  整 只有几 纳秒 的 时延 ) 。   Eh r A te C T使 用 标 准 的 以太 网 数 据 报 文 格   式 传 输 , 无 任 何 数 据 压 缩 ;以 太 网 类 型 使 用  特 定 的 0 8 A ,因此其 数据 帧可 以通过任 何  x8 4 以 太 网 MA 发 送 。 Eh r A C te C T数 据 的 报 文 结  构 如 图 1所 示 。 一 个 Eh r A teC T帧 中 可 以 包  含 若 干 个 Eh r A te C T报 文 , 每 个 报 文 都 服 务  于 一 块 逻 辑 过 程 映 射 区 的 4 定 内 存 域 ,该 区  t - , 的 E A等 多种 。 工业 过程 信 息化 与 自动 化 要  P 求使 用这 些 不 同 协

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