EPON在计算机控制系统中的研究与应用

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将EPON引入到工业现场计算机控制系统中,在控制计算机与现场设备智能节点之间通信采用以太网协议,通道介质采用光纤,不但可以实现远程实时控制,简化多层计算机控制系统之间的通信协议,而且也能显著的提高系统的可靠性。本文基于现场计算机控制系统和EPON的特点,通过比较了EPON的静态和动态带宽分配算法,提出了一种经过改进的,可适用于现场设备控制系统的上行动态带宽分配算法,并且在该算法的基础上,设计完成了光网络节点的硬件和软件设计。该算法采用轮询话叫应答方式,在固定的时间周期内,确定一个最小时隙和最大时隙,在能够响应每个智能节点的同时,又提高了系统的实时性。算法根据现场设备智能节点任务的重要性的不同,设定不同的优先级,根据优先级来确定轮询呼叫的顺序,并且优先级低的节点在一定得时间内不到响应,则自动将其的优先级别增加。并且算法也实现了智能节点的自动退出和自动接入,然后对改进算法进行了仿真。用单片机设计实现了光网络节点ONU的硬件,通过在单片机上移植Nut/OS操作系统和软件编程,实现了改进算法及光以太网通信功能。最后讨论了EPON与计算机控制系统结合的优势和设计、测试过程中的一些问题。通过对动态带宽算法的改进和光网络节点的设计和测试,将EPON运用到计算机控制系统中证明是可行,即能够满足系统的实时性要求,也提高了系统的可用性和灵活性。
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