FF总线实时通信机制的研究及应用

主要讨论了基金会现场总线数据链路层的工作机制及其实时令牌循环的时间特征,计算出了两个连续CD令牌的最小时间间隔,并通过美国Rosemount公司的Deltay系统对结论进行了验证。     

发布/订阅通信模式的实时性能分析与评估

运用成熟的队列理论知识,通过PRISM模型验证工具,对发布/订阅模式的实时性能进行形式化分析。实验结果表明,发布/订阅模式在消息响应时间及消息传输可靠性两方面比传统的通信模式表现出更良好的性能,该实验模型和实验方法对于优化发布/订阅模式及调整实际发布/订阅系统中的参数配置都有一定的帮助。     

数控面板与系统软件通信机制的设计与研究

本文论述了数控面板控制软件与系统软件通过串口实现通讯机制的设计和研究。结合本课题数控机床控制系统的实际例子,讨论了将控制面板与嵌入式Linux系统进行通讯的软件设计原理。结果表明：串口通讯机制实现了数控系统软件与面板控制系统的通信。达到了系统设计的目的,并且数据收发简单,软件运行稳定。     

基于发布订阅机制的分布式通信中间件设计

为了解决现代模块化医检仪器中通信系统效率低下以及可扩展性差等问题,提出了一种基于发布订阅机制的分布式通信中间件,此中间件基于发布/订阅的模型设计,开发了与通信机制匹配的主题数据缓冲层,并在链路层使用CAN总线并进行具体通信设计,包括报文帧类型的选择、通信报文的格式设计等,极大提高了现代模块化医检仪器通信系统的稳定性、可靠性。     

基于IP实时通信的实时出版——定购协议

IP,TCP,UDP是因特网通信的标准传输协议 ,但这些协议对于应用程序开发过于底层。用来做商业应用的高层协议 ,比如 HTTP,CORBA和 DCOM已经被开发出来 ,但是 ,许多分布实时应用程序的开发者发现他们没有提供恰当的抽象层次或关键功能。例如没有一个协议能为起决定作用的通信、对时间有感知的通告、主控制者状态通告、透明的热交换替代或服务质量控制提供支持。用标准因特网传输的出版—订购协议已经被开发出来 ,它支持分布式实时进程间通信。这个协议已被 IDA(Interface for Distributed Automation)采用。本文描述了设计要求 ,并介绍了怎样用标准 U DP/ IP在有严格时间期限要求的应用程序中实现网络质量决定传输质量、可靠的出版—订购和客户—服务器模型的消息机制。     

WISHBONE片上总线符号模型检测

随着多核体系结构的出现和普及,片上总线逐渐成为影响片上系统功能和性能的关键部件.因此,片上总线的验证成为片上系统设计中一个重要组成部分.模型检测作为一种主流的形式化验证方法,可以自动化穷举搜索系统行为以决定片上系统的设计是否满足设计规范.然而,模型检测受制于状态空间爆炸问题,且现有规范语言如计算树逻辑和线性时序逻辑等的描述能力有限.提出了一种基于命题投影时序逻辑的WISHBONE片上总线符号模型检测方法.该方法将以Verilog硬件描述语言实现的WISHBONE总线转化为以NuSMV模型检测工具的建模语言SMV描述的系统模型,使用命题投影时序逻辑描述WISHBONE总线期望的性质,通过PLSMC工具验证系统模型是否满足期望的性质.实验结果表明该方法能够有效验证WISHBONE片上总线的定性性质,以及时间敏感和迭代性等定量性质.     

现场总线网络中实时连接和实时通信的研究

本文针对现场总线网络的实时应用特征，采用了ＬＡＮ体系结构中的三层构造，重点研究了其ＬＬＣ子层的ＦＢＣＯＳ、ＦＢＣＬＳ、优先分配、ＲＴＶＣ和预约等问题，解决了传统ＬＡＮ所无法解决的实时连接问题，从而保证了其实时应用的可靠完成。     

基于CAN的现场总线通信控制器研究

本文介绍了CAN总线的主要性能及特点，并结合自行开发设计的现场总线智能模块和通信控制器提出了CAN总线在实际工业应用中的总体结构，同时给出了CAN总线协议转换器的硬件设计方法和通信协议。     

基于UML的商业建模及模型验证机制研究

传统的商业建模方法存在无法为商业系统开发提供一个集成的"从概念到代码"的方案的缺陷,为解决在商业建模中存在的问题,提出了使用基于UML的商业建模方法.用实例阐述了该方法的具体步骤,并针对基于UML模型形式化复杂、验证难的问题,进一步提出了一种模型形式化的方法.应用实例和实验结果表明,基于UML建模方法和形式化方法能够减少商业建模的工作量,提高商业软件的开发效率及质量,较好地解决了商业建模中存在的问题.     

基于RT-Linux的数控系统进程间通信方式的研究

为了提高数控系统进程间的通信性能,提出一种用于用户空间进程和内核空间进程间高效通信的方法,该方法有机结合了RT-Linux提供的mbuff和实时FIFO,可有效减少数据拷贝,并彻底避免对是否有新数据到来的轮询监测等额外操作,从而获得较高的通信效率.已在我们开发的数控系统中得到实际应用,取得了满意的效果.     

DAQSTATION的现场总线功能扩展

介绍了横河公司无纸记录仪DAQSTATION现场总线功能扩展的软、硬件构成及其应用实例。     

DAQSTATION与现场总线

横河电机株式会社(以下简称横河公司)在其无纸记录仪DAQSTATION上增加了现场总线通信的附加功能。为了灵活使用DAQSTATION多通道测量和曲线显示的特点，装载了MAI(multiple analog input)、MAO(multiple analog output)功能模块。这样，无论是使用DCS(distributed control system)的大规模测量系统，还是单台的小规模监视，均可广泛地使用。同时，使用DAQSTATION，各种数据还可以很容易地接入信息网络。     

FF现场总线PC接口卡的设计

根据现场总线FF通信特点和要求,基于PCI接口,介绍了FF通信PC插卡的软硬件设计方案。     

基于现场总线的开放式数控系统的设计与实现

在传统基于模拟接口数控系统体系结构分析和研究基础上,针对现场总线的特点及开放式数控系统的要求,设计并实现了一种基于现场总线的开放式数控系统.首先分析传统数控系统存在的问题,引入现场总线MECHATROLINKⅡ,进行方案设计与分析,将传统数控系统体系结构中的插补运算分离,粗插补运算在上层运动控制器中实现,精插补运算封装在底层总线驱动器通过构建线程调度函数实现,上层与底层之间通过共享缓冲区与环形缓冲区进行数据交换.重点阐述MECHATROLINKⅡ总线在开放式数控系统的应用研究,探讨体系结构的改变对系统的控制精度、资源消耗等性能的影响.最后利用该系统加工出了一种复杂工件,实验对比及数据分析证明了这种新系统的优越性.     

CAN总线网络节点通信的一种方法及实现

针对高速布铗丝光联合机控制系统中FX系列PLC和CAN协议现场总线网络节点的通信问题,提出了通过一个CAN／485节点来解决PLC和现场CAN节点之间的通信方案。介绍了基于微控制器89C52的CAN／485通信节点的硬件线路：给出了面向实际应用的PLC的Computer Link通信协议和CAN总线报文协议,介绍了通信节点前后台软件具体的实现方法,通过所提出的实现方法,实现了在PLC和CAN总线节点混合系统中PLC人机界面对CAN节点数据的监控,该方法已在实际系统中得到成功应用。     

基金会现场总线通信接口的设计

现场总线作为控制现场的最底层通信网络，可以通过计算机接口板与工厂管理层的网络挂接，实现生产现场的运行控制信息与管理指挥信息的沟通和一体化。SMAR公司推出的基金会现场总线通信控制器芯片FB3050可用于现场总线上主设备的通信接口。介绍了采用FB3050芯片作为通信控制器进行PC机与基金会现场总线系统通信接口卡的设计，实现上位机系统与现场总线的自主通信。另就接口卡的设计作了说明。     

CAN总线在开放式数控系统的应用

在详细研究了数控系统及CAN总线的基础上,根据特定的系统需求,提出并成功开发了以微型计算机为上位机、以CAN总线为现场设备通信平台的开放式数控系统.     

IEC现场总线网络通信协议研究

对IEC61158国际标准中的FF，Profibus,ControlNet和WorldFIP等现场总线的介质访问控制方法和通信协议形式进行了深入的研究，对发布/接收和生产/客户的通信模型进行了剖析。最后结合这些协议的特点，对现场总线向高速网络以太网的发展以及和Intenet的连接作了详细的描述。