工业以太网PROFINET技术的研究与实现

本文阐述了工业以太网和PROFINET技术的发展历史和背景知识，指出了以太网用于工业控制时所具有的优势和存在的问题；分析了以太网的实时能力，并结合当前的以太网新技术提出了改进以太网实时能力的方法：使用全双工(Full-Duplex)交换式以太网技术；对交换式以太网用于实时工业通信时的性能进行了深入的评估。 研究了工业以太网PROFINET技术的系统模型和通信调度机制，并阐述了其实现方案。通过使用PROFINET，设备制造商或系统工程师为设计、安装和投运所投入的成本将达到最小化。重点研究了PROFINET IO，PROFINET CBA和PROFINET实时通信。在ARM7核微处理器基础上，论述了将uC／OS Ⅱ和1wIP移植到AT91x40x微处理器上的要点，设计并制作了基于以太网和TCP／IP的以太网控制器，可以作为开发PROFINET IO设备的基础。 本课题对工业以太网国际标准之一的PROFINET技术进行了开创性研究，具有极大的市场开发潜力，对自动化控制技术和工业网络通信的研究具有推动作用。