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ARCNET网络诊断方法及主要性能分析

发布时间:2018-08-26 14:00
【摘要】:通信网络是工业自动化系统的重要组成部分,是系统中运行参数信息、设备控制信息、故障报警信息、维护信息等传递的媒介。本文设计的ARCNET网络以全自动智能纺纱机系统为工作平台,该系统由多个嵌入式系统组成,每个系统具有两种以上的不同通信网络,包括ARCNET、CAN、ARBUS等。其中ARCNET网络采用优化的令牌传输机制,拥有很多适用于工业控制现场的良好性能,包括可靠性高、通信速度快、时间可预知性、传输距离远、组网灵活及节点进退网络操作简单等优点,是一种理想的现场总线技术,特别适合于需要编组调度的系统。首先,通过对ARCNET网络信息传输机制的分析,根据整个全自动智能纺纱机中各系统节点的物理布局,并考虑时延和传输距离的综合因素,选择了总线/星型混合拓扑结构作为网络组网方式;其次,ARCNET网络占据了OSI模型的物理层、数据链路层、应用层,据此设计了ARCNET各网络节点;然后,通过软件设计完成ARCNET网络中数据链路层控制和应用层实现,其中ARCNET网络诊断软件设计用于检查网络运行状态,并对出现的故障做出相应的处理,以确保整个网络的正常通讯。同时,软件设计中还包括了ARCNET与CAN协议转换部分,与CAN协议分析仪结合实现特定应用环境中ARCNET协议分析仪的主要功能,用于对本系统中ARCNET网络诊断及主要性能参数的测试;最后,将现场实际测出的数据信号波形与ARCNET协议理论帧格式进行了对比,并对本ARCNET网络的主要性能进行了评估,同时,针对系统时延进行了理论计算及测试分析。现场测试结果表明,基于ARCNET网络的全自动智能纺纱机系统的9个单节点组成的网络在工业现场能稳定的工作,实现了对系统运行参数、设备控制信息、故障报警信息、维护信息等的传递,完全满足设计要求。
[Abstract]:Communication network is an important part of industrial automation system. It is the transmission medium of operation parameter information, equipment control information, fault alarm information and maintenance information in the system. The ARCNET network designed in this paper is based on the automatic intelligent spinning machine system. The system is composed of multiple embedded systems, each system has more than two different communication networks, including ARCNET,CAN,ARBUS and so on. Among them, ARCNET network adopts the optimized token transmission mechanism, and has many good performances suitable for industrial control field, including high reliability, high communication speed, time predictability and long transmission distance. The advantages of flexible networking and simple network operation are ideal fieldbus technology, which is especially suitable for the system that needs marshalling and scheduling. First of all, through the analysis of the ARCNET network information transmission mechanism, according to the physical layout of each system node in the whole automatic intelligent spinning machine, and considering the comprehensive factors of delay and transmission distance, The bus / star hybrid topology is chosen as the networking mode. Secondly, the ARCNET network occupies the physical layer, the data link layer, the application layer of the OSI model, according to which the network nodes of the ARCNET are designed. The data link layer control and application layer in ARCNET network are realized by software design. The ARCNET network diagnosis software is designed to check the running state of the network, and to deal with the faults in order to ensure the normal communication of the whole network. At the same time, the software design also includes ARCNET and CAN protocol conversion part, combined with CAN protocol analyzer to realize the main functions of ARCNET protocol analyzer in a specific application environment, used to diagnose the ARCNET network and test the main performance parameters in the system. Finally, the data waveform measured in the field is compared with the theoretical frame format of ARCNET protocol, and the main performance of the ARCNET network is evaluated. At the same time, the system delay is calculated and tested. The field test results show that the network composed of 9 single nodes of the automatic intelligent spinning machine system based on ARCNET network can work stably in the industrial field, and realizes the system operation parameters, equipment control information and fault alarm information. Maintain the transmission of information, fully meet the design requirements.
【学位授予单位】:西安石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP273

【参考文献】

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本文编号:2205082

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