PROFIBUS_DP現(xiàn)場總線協(xié)議優(yōu)化

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1、第28卷計算機應(yīng)用Vo.l282008年12月ComputerApplicationsDec.2008文章編號:1001-9081(2008)S2-0013-04PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線協(xié)議優(yōu)化1,221王黎明,王明哲,陳雙橋(1.海軍工程大學(xué)電氣與信息學(xué)院,武漢430033;2.華中科技大學(xué)控制科學(xué)與工程系,武漢430033)(icesoar785160@163.com)摘要:針對工業(yè)企業(yè)對傳輸控制協(xié)議高速和高可靠性的需求,提出了一種利用以太網(wǎng)通信技術(shù)對PROFIBUS-DP總線協(xié)議進(jìn)行優(yōu)

2、化的方案,通過定義物理層、數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議及創(chuàng)建EDDL的功能實現(xiàn)DP以太網(wǎng)。新構(gòu)造的DP以太網(wǎng)通信協(xié)議可以支持比原協(xié)議更高的通信帶寬,而且還能兼容基于PROFIBUS-DP上層協(xié)議的各種進(jìn)程。通過對比分析基于DP以太網(wǎng)協(xié)議和PROFIBUS-DP協(xié)議的通信網(wǎng)絡(luò)的報文循環(huán)時間和報文編碼效率可知,該協(xié)議解決了PROFIBUS-DP協(xié)議支持的通信速率較低的問題,實現(xiàn)了對該協(xié)議的優(yōu)化。關(guān)鍵詞:PROFIBUS-DP;協(xié)議優(yōu)化;以太網(wǎng);報文編碼效率;報文循環(huán)時間中圖分類號:TP393文獻(xiàn)標(biāo)志碼:AOptim

3、izationofPROFIBUS-DPprotocol1,221WANGL-iming,WANGMing-zhe,CHENShuang-qiao(1.CollegeofElectricalandInformationEngineering,NavalEngineeringUniversity,WuhanHubei430033,China;2.DepartmentofControlScienceandEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnol

4、ogy,WuhanHubei430033,China)Abstract:AnoptimizationsolutionwithEthernettechnologywaspresentedtofulfillthedemandsonhighertransmissionspeedandhigherreliabilityoftransmissionprotocolinsideenterprises.ThenewconstructedprotocolnamedDPEthernetiscompatiblewit

5、htheapplicationsbasedonupperprotocolsofPROFIBUS-DP,andcansupportmuchwidercommunicationbandwidth.DPEthernetprotocolismoreefficientthanPROFIBUS-DPthroughanalysisonmessagecycletimeandmessagecodingefficiencyofnetworksbasedonthesetwoprotocols.Keywords:PROF

6、IBUS-DP;protocoloptimization;Ethernet;messagecodingefficiency;messagecycletime以太網(wǎng)采用的IEEE802.3協(xié)議中僅定義了物理層和數(shù)0引言據(jù)鏈路層協(xié)議,運行時需要上層應(yīng)用協(xié)議的支持。比較PROFIBUS-DP現(xiàn)場總線以其優(yōu)良的性能已成為我國機PROFIBUS-DP數(shù)據(jù)鏈路層提供的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)(SDN和SRD械工業(yè)的首個行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)工程實踐驗證,PROFIBUS-DP總服務(wù))和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層提供的非連接服務(wù)可知,兩者在功

7、線通信雖然具有較好的確定性和動態(tài)適應(yīng)性,但其支持的最能上十分近似。以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層的無需響應(yīng)非連接服務(wù)與高傳輸速率只有12Mbps,而且只能在短距離范圍內(nèi)實現(xiàn),在PROFIBUS-DP數(shù)據(jù)鏈路層的SDN服務(wù)(發(fā)送無需應(yīng)答服務(wù))將PROFIBUS-DP總線應(yīng)用到大規(guī)模的現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)中時,必類似;以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層的需響應(yīng)非連接服務(wù)與PROFIBUS-需設(shè)法提高其支持的傳輸速率。以太網(wǎng)采用的IEEE802.3DP數(shù)據(jù)鏈路層的SRD服務(wù)(發(fā)送需應(yīng)答服務(wù))類似。協(xié)議是一種開放式的協(xié)議,可以支持比DP總線高得

8、多得傳從協(xié)議層次的角度來看,由于IEEE802.3協(xié)議中只定義輸速率,而且可以根據(jù)需要自由選擇上層應(yīng)用層協(xié)議?；诹说蛯訁f(xié)議而未將其上層協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化,可以根據(jù)應(yīng)用的需要這種考慮,本文研究了利用以太網(wǎng)IEEE802.3協(xié)議對自由選擇上層應(yīng)用協(xié)議;PROFIBUS-DP協(xié)議定義了與IEEEPROFIBUS-DP現(xiàn)場總線協(xié)議進(jìn)行優(yōu)化的方案。802.3協(xié)議不同的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層,主要為用戶接口提供數(shù)據(jù)傳輸服務(wù),用戶接口的DDLM功能與數(shù)據(jù)鏈路層的服1協(xié)議優(yōu)化方案務(wù)是一個映射與被映射的關(guān)系。