工业以太网总线在电子提花机中的工程应用工业以太网总线在电子提花机中的工程应用摘要:当你需要操作大量的“I/O口线”,多路的通讯(I2C,SPI等),又需要与上位机进行多达上百兆的数据交换时,本文通过引入工业以太网总线技术,提出一种新的工程应用,使“高速数据传输”,“远程故障诊断”,“远程控制”成为电子提花机的亮点。关键词:工业以太网总线TCP/IP协议电子提花机中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1007-9416(2011)04-0069-011、工业以太网总线当今时代,网络控制的理念已经越来越被用户所接受,传统的基于RS485,CAN等总线的各种集散控制系统,由于其固有的缺陷,正在被基于TCP/IP协议的工业太网所取代,工业以太网总线和我们现在使用的局域网是一致的,它采用统一的TCP/IP协议,避免了不同协议间通讯不了的困扰,它可以直接和局域网的计算机互连而不要额外的硬件设备,它方便数据在局域网的共享,它可以用IE浏览器访问终端数据,而不要专门的软件,它可以和现有的基于局域网的ERP数据库管理系统实现无缝连接,它特别适合远程控制,配合电话交换网和GSM,GPRS无线电话网实现远程数据采集,它采用统一的网线,减少了布线成本和难度,避免多种总线并存。工业以太网总线正因为有诸多的优点,在国内外逐步得到了迅速的普及,现在已经有大量的配套产品在使用中。如工业以太网HUB,工业以太网防火墙产品,工业以太网关,以太网转RS232/RS485设备(周立功的广州致远电子有限公司),以太网A/D模块,以太网D/A模块,以太网AI模块,以太网AO模块,以太网DI模块,以太网DO模块及复合功能模块等。2、电子提花机中国技术杂志“丝绸”2002年第9期刊登一篇题目“电子提花机嵌入式控制技术”,其公开了一种采用“嵌入式CPU模块”的电子提花机控制系统的方案,该技术采用软盘做数据存贮介质,但是软盘的存贮量只有1.44M,不能适应复杂的花型。随着技术的发展,嵌入式微处理器(EmbeddedMicroprocessorUnit,EMPU,orEmbeddedMicrocontrollerUnit,EMCU)已经应用到所有的工业领域。嵌入式微处理器功能强大,芯片内部集成FLASH、SRAM、总线逻辑、定时/计数器、看门狗、I/O、串行口、脉宽调制输出、A/D、D/A等各种必要功能和外设,可以很容易的构成片上系统(SOC,systemonchip)。只是CPU内部没有大容量的数据存储器(上百兆的flash等),只须外接一片大容量的数据存储芯片(K9K4G08UXM等)。多达上百兆的数据量,在现有的技术基础:CAN,工业以太网等都可以选择,可是如果需要远程监控,远程故障诊断等功能时,CAN就显得力不从心,工业以太网在此处运用则恰到好处。3、工业以太网在提花中的应用电子提花机的龙头电控部分在数米高的空中,传输花纹数据的“数据线”长度需要15－20米,如何将PC机中最多达上百兆的数据量快速可靠的传输到龙头电控系统(图1:原理框图中的“21接口”)的存储器中,将是系统设计的关键所在。当下每一台PC机都有标配的RJ45接口电路,统一的TCP/IP协议,由此我们采用工业以太网总线的思想来解决上述难题。4、硬件介绍选用LPC2378作为CPU,以太网控制器由以太网媒体接入控制器(MAC)和物理接口收发器(PHY)组成。通常MAC与PHY直接采用MII接口(媒体独立接口)或者RMII接口(简化的MII)。LPC2378ARM包含一个功能齐全的10/100Mbps以太网MAC。LPC2378ARM的MAC与PHY(DM9161A)采用RMII(简化的MII)接口构成一个完整的以太网控制器。5、软件介绍IP特点:Socket库兼容BSD标准SocketAPI;基于UC/OS_II实时多任务操作系统,具有良好的实时性能;所有函数都可以工作在非阻塞方式;支持RFC标准TCP;简易路由协议处理,可以跨越网关收发数据;高移植性;代码可重入;可以配置和裁减;支持网络地址解析(NAT);支持多网络接口的应用;基本完整的TCP栈支持,TCP模块处理支持以下功能;(1)发送确认;(2)带外数据;(3)数据重传;(4)数据校验;(5)流模式;(6)连接数目只受内存大小限制。参考文献[1]李志祥等编著.《电子提花机与产品开发》.中国纺织出版社.[2]谢希仁编著.《计算机网络第五版》.电子工业出版社.-全文完-