EtherCAT/IPv6网络协议转换技术的研究与实现

发布时间：2025-04-18 01:42

　　工业互联网是将工业网络与互联网融合的新兴技术。其中,工业以太网作为工业互联网的重要的支撑技术,受到业界的广泛关注。工业以太网通过对标准以太网技术改进,实现了关键数据的高可靠性、高实时性以及高速率传输。EtherCAT作为当前主流的工业以太网络规范之一,通过一套独特的通信机制使数据能够高效交换,并且具有成本低廉、布线灵活,低传输时延等特点,被国际电工委员会(International Electrotechnical Commission,IEC)批准为国际标准,在工业网络中得到了广泛的应用。互联网协议第6版(Internet Protocol Version 6,IPv6)协议是国际互联网工程任务组(The Internet Engineering Task Force,IETF)提出的下一代互联网的核心协议。与IPv4协议相比,IPv6协议在地址空间、服务质量等方面具有显著的优势。随着IPv6技术在工业以太网中的不断应用,如何实现EtherCAT与IPv6网络之间的无缝融合与互联,实现EtherCAT设备对下一代互联网的接入,成为一项重要的挑战。EtherCAT与IPv6互联的核心是协...

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1论文各章节结构图

图1.1所示为本文组织结构图,共分为6章进行详细介绍,论文结构安排如下:第1章为引言,本章主要介绍EtherCAT和IPv6网络的研究背景及意义,分析EtherCAT国内外研究现状和IPv6研究现状,然后针对目前存在的问题,提出本文研究内容,最后介绍本文各章节的组织结构安排。

图2.1 EtherCAT拓扑结构

根据使用环境不同,EtherCAT支持多种拓扑结构,包括线性、树形、星型等,其中最常见的是线性拓扑结构。如图2.1所示,主从设备采用线性拓扑结构,EtherCAT存在两种主、从站通信形式[14],一种为直连模式,如图2.1(a)所示,另一种为开放模式,如图2.1(b)所示。在直连....

图2.2从站参考模型[14]

EtherCAT采用主、从方式通信,因此主站和从站有独立的协议栈结构,其中从站遵循图2.2所描述的协议栈结构,可以看出,EtherCAT只定义了物理层、数据链路层和应用层[14]结构。映射于OSI参考模型,相应的网络层和传输层相关功能则被放入数据链路层和应用层之中。1.Eth....

图2.3 SOEM主站参考模型[31]

图2.3为EtherCAT主站协议栈软件结构,本设计使用RT-LAB公司开发的SOEM开源主站,它由C语言编写,结构简单,支持Windows和Linux双系统,运行时资源占用较低。SOEM主站主要分为抽象层和中间层两个结构[31],各结构主要特点为:

本文编号：4040323