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基于Windows的Powerlink主从站通信
基于Windows的Powerlink主从站通信
一、设计任务(要求)
二、总体方案
三、硬件原理图
四、软件框图
五、设计总结
参考文献
一、设计任务(要求)
1、设计要求
两人一组,一人作为主站(MN),一人作为从站(CN),实现Windows下的Powerlink主从站通信,在两台PC的控制台分别显示
MN:姓名和学号
CN:姓名和学号
2、课程设计任务及工作量的要求
根据任务书要求,完成以下设计任务:
参考学习《Powerlink实现以太网教程》相关部分,学习怎样修改openPowerlink源代码,怎样使用openConfigurator配置从站网络参数和映射参数
掌握Powerlink工作原理
2.在Windows系统下安装Visual Studio 2008,编译openPowerlink开源代码
3. 利用开源配置工具openConfigurator配置网络参数和映射参数,将产生的mnobd.cdc和xap.h文件放置正确的目录下
4. 根据配置参数,修改源代码相关部分,,重新编译源代码,完成主从站通信功能,并在控制台显示各自的姓名和学号
5. 通过wireshark进行功能演示。
Powerlink工作原理
现场总线由来已久,几种出现较早、应用较多的现场总线,如?CAN、deviceNet、
modBus、RS485?等,这些总线速度慢、每次传输的数据包小。随着工业自动化由低速向高
速、由低精度向高精度、由集中式控制向分布式控制的发展,对现场总线的传输速度和数据
量都提出了新的要求。于是就有很多厂家提出了基于以太网技术来实现现场总线,由此诞生
了?POWERLINK、EtherNet/IP、ModBusTCP、ProfinetRT、EtherCat、MECHATROLINK?等
这些工业实时以太网的技术。
目前高速实时现场总线种类繁多,很多厂家都在推广自己的总线协议,这些协议从性能
上可分为两类:高实时总线和低实时总线。
高实时性的总线:POWERLINK,EtherCat,MECHATROLINK。POWERLINK?实际的
实时性能最高为?100us?的循环周期,EtherCat?实际的实时性能最高为?250us?的循环周期(这
里指的是实际实时性能,而不是理论值,因为?EtherCat?的宣传资料中的性能为理论值)。
在这三种总线中?EtherCat?和?MECHATROLINK?需要用专用的?ASIC?才能实现,之所以
采用?ASIC?芯片来实现是为了能够控制市场,使他们处于有利地位。众所周知,工业自动化
行业的厂家在?2009、2010?年取得了大丰收,很多公司的业绩翻了一倍。他们不缺客户、不
愁订单,但是发愁芯片,由于很多芯片采购不到,而不得不丢掉很多客户。提供?ASIC?解决
方案的公司,目的就是通过?ASIC?来控制市场、控制竞争对手。
EtherCat?和?MECHATROLINK?只解决了数据链路层和物理层,而没有实现应用层。用
户买了?ASIC?芯片,还不得不自己来实现应用层(如?CANopen),这需要花费用户很长时间。
此外不同用户实现的应用层往往不同,这就造成同样都是基于?EtherCat?的设备,却相互不
能通信。
POWERLINK?是一个可以在普通以太网上实现的方案,无需?ASIC?芯片,用户可以在各
种平台上实现?POWERLINK,如?FPGA、ARM、x86CPU?等,只要有以太网的地方,就可以
实现?POWERLINK。
POWERLINK?公开了所有的源码,任何人都可以免费下载和使用(就像?Linux)。
POWERLINK?的源码里包含了物理层(标准以太网)、数据链路层(DLL)、应用层(CANopen)
三层完整的代码,用户只需将?POWERLINK?的程序在已有的硬件平台上编译运行,就可以
在几分钟内实现?POWERLINK。
POWERLINK?是一个易于实现的、高性能的、不被任何人垄断的、真正的互连互通的
平台。
低实时性的总线:EtherNet/IP,ModBusTCP,ProfinetRT。
这三种总线可以用普通的以太网实现,但是他们基本上是对?TCP/IP?协议的修改或补充,
没有从根本上解决实时的需求。
而?POWERLINK?完全丢掉了?TCP/IP,定义了一个精简的、实时性极高的数据链路层协
议,同时定义了?CANopen?为应用层协议。这样用户在实现了?POWERLINK?的同时,也实现
了?CANop
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