本文選題：通信規(guī)約 + 通信管理機�。� 參考：《昆明理工大學》2012年碩士論文

【摘要】：在不同的數據采集設備或控制設備之間進行數據交換的需求已經變得越來越強烈,不同的設備使用的規(guī)約不盡相同,單一的通信規(guī)約完成全部的數據交換在當前規(guī)約紛繁復雜的應用情況下有一定的困難,通信規(guī)約轉換系統(tǒng)是當前流行的解決方案�，F(xiàn)存的通信規(guī)約轉換系統(tǒng)具有對規(guī)約轉換任務進行集中式處理、整合度較高、對通信管理機硬件要求較高等特點,不能很好的滿足當前不斷增長的規(guī)約轉換需求。 本文提出并實現(xiàn)了一種新的進行分布式部署和規(guī)約轉換的、基于SOA (Service Oriented Architecture,面向業(yè)務架構)架構的通信規(guī)約轉換系統(tǒng)。新的系統(tǒng)采用了模塊化設計,分為通信規(guī)約轉換系統(tǒng)執(zhí)行框架、配置工具及規(guī)約可執(zhí)行程序三個部分。用戶可選用不同的規(guī)約可執(zhí)行程序來構建符合自身需求的可用系統(tǒng),從而可以有效解決現(xiàn)存通信規(guī)約轉換系統(tǒng)所面臨的問題,文中還對系統(tǒng)開發(fā)所涉及的技術進行了詳細的闡述。 鑒于ARM+Linux架構的嵌入式系統(tǒng)的技術已經比較成熟,穩(wěn)定性較高,可擴展的通信接口越來越多,成本較低,易于進行部署,所以本文選擇ARM+Linux架構的嵌入式設備作為通信管理機的軟硬件平臺。 本文選取了目前控制和通信領域中較為常見的Modbus/Tcp和IEC60870-5-103兩個通信規(guī)約來進行規(guī)約轉換,兩者都是很有市場前景的通信規(guī)約,而且在工作方式、幀結構等方面有較大的差異,代表了兩大類不同的通信規(guī)約,因此對它們進行轉換有較強的示范意義。在Modbus/Tcp和IEC60870-5-103兩個規(guī)約可執(zhí)行程序中分別實現(xiàn)了10個常用的Modbus/Tcp規(guī)約功能碼的數據幀格式以及23個常用的IEC60870-5-103規(guī)約的ASDU數據幀格式。 最后,對所實現(xiàn)的通信規(guī)約轉換系統(tǒng)的運行效果進行了展示和分析：并對系統(tǒng)進行了性能實測,包括系統(tǒng)資源占用率、穩(wěn)定性、規(guī)約轉換可靠性以及系統(tǒng)可擴展性等。測試結果表明本文所提出的通信規(guī)約轉換系統(tǒng)可以有效地解決現(xiàn)存系統(tǒng)在規(guī)約轉換規(guī)模增大的情況下的系統(tǒng)性能瓶頸問題,很好的滿足實際生產的需求�；诒疚奶岢龅耐ㄐ乓�(guī)約轉換系統(tǒng)所實現(xiàn)的Modbus/Tcp和IEC60870-5-103規(guī)約轉換已經在貴州清鎮(zhèn)紅楓湖供水系統(tǒng)項目中得到應用。
[Abstract]:The need for data exchange between different data acquisition or control devices has become more and more intense, with different protocols being used by different devices. It is difficult for a single communication protocol to complete all the data exchange in the complicated application of the current protocol. The communication protocol conversion system is a popular solution at present. The existing communication protocol conversion system has the characteristics of centralized processing of protocol conversion tasks, high degree of integration and high requirements for the hardware of communication management machines, which can not meet the current increasing requirements of protocol conversion. This paper proposes and implements a new communication protocol transformation system based on SOA Service Oriented Architecture (Business Architecture) architecture for distributed deployment and specification transformation. The new system adopts modular design, which is divided into three parts: communication protocol conversion system execution framework, configuration tool and protocol executable program. Users can choose different protocol executables to build available systems that meet their own needs, thus effectively solving the problems faced by existing communication protocol conversion systems. The technology involved in the system development is also described in detail in this paper. Since the technology of embedded system based on ARM Linux is mature and stable, there are more and more expandable communication interfaces, low cost and easy to deploy. So this paper chooses the embedded device of ARM Linux architecture as the software and hardware platform of communication management machine. In this paper, two communication protocols, Modbus/Tcp and IEC60870-5-103, which are common in the field of control and communication at present, are selected for protocol conversion. Both of them are promising communication protocols, and there are great differences in working mode, frame structure and so on. It represents two different kinds of communication protocols, so it has strong demonstration significance to convert them. In the two executable programs of Modbus/Tcp and IEC60870-5-103, the data frame formats of 10 common Modbus/Tcp protocol function codes and 23 common IEC60870-5-103 protocols are implemented, respectively. Finally, the performance of the communication protocol conversion system is demonstrated and analyzed. The performance of the system is measured, including the system resource occupancy, stability, specification conversion reliability and system scalability. The test results show that the communication protocol conversion system proposed in this paper can effectively solve the bottleneck problem of the existing system when the scale of the specification conversion increases, and can meet the requirements of actual production. The Modbus/Tcp and IEC60870-5-103 protocol conversion based on the communication protocol conversion system proposed in this paper has been applied in the Qingzhen Hongfeng Lake water supply system project in Guizhou province.
【學位授予單位】：昆明理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TP368.1;TN915.05

【共引文獻】

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本文編號：1889423