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随着经济和技术的发展，制造业对自动化程度的要求不断提高，现场总线控制技术在重大装备中的应用更加广泛和深入。传统分散控制系统(DCS)与现场总线控制系统(FCS)结合的FDCS系统正逐步成为当前控制系统发展的主要方向。而随着工业以太网与工业无线网络技术的逐步成熟，又进一步确定了FDCS系统发展的趋势。本文研制目的主要是为上海自动化仪表股份有限公司DCS公司的SUPMAX800分散控制系统和PROFIBUS主站接口卡扩展工业以太网与工业无线网络提供技术支持。通过自主设计的多协议转换器实现了总线型SUPMAX800系统、Profibus-DP网络、Modbus/TCP工业以太网和IEEE802.15.4a无线网络之间的互联。
首先，本文分析了所需转换的网络协议，结合软件分布式共享存储系统，提出一种多协议转换模型。该模型采用实时多任务操作系统，通过建立一个统一的管理列表，实现了Profibus-DP网络、Modbus/TCP工业以太网和IEEE802.15.4a无线网络I/O之间的数据交换。
然后，本文按照上述提出的多协议转换模型自主设计了多协议转换装置。本文详细介绍了该装置中的核心模块(AT91RM9200)、电源系统以及各协议功能单元的硬件设计，给出了各总线节点的实现方法，以及对于装置的EMC性能优化所采取的设计方法与器件选取依据。
接着，本文在简要分析了多协议转换装置采用的Vxworks实时多任务操作系统基础上，给出了多协议转换程序的实现方法与软件流程，其中分别论述了周期性普通数据报文与非周期紧急数据报文的处理过程。同时，也给出了各协议任务的程序处理流程。特别是，本文还给出了多协议转换装置与现场网络节点的冗余实现方法。
最后，针对实验室的小型实验汽轮机，利用本文开发的多协议转换装置和各类网络总线节点，集成了上海自动化仪表股份有限公司SUPMAX800系统，由此构建了一类工业异构有线无线网络测控系统。在这套网络测控系统之下，测试和比较了多协议转换装置与所构成的FDCS系统的性能，实验结果表明了本文工作的可行性、有效性和实用性。