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随着工业自动化的发展,现场总线技术已经满足不了高速、高实时、大容量数据传输的工业控制过程的需求。以太网技术在工业控制领域的应用越来越受到关注,它的通信速率和数据帧容量远远高于任何现场总线,然而,对于工业控制,比传输速度和数据容量更重要的是实时性和确定性。因此,实时以太网的研究已经成为自动化业界最热门的研究课题之一。将实时以太网应用于工业现场是大势所趋,它在保障实时性和确定性的前提下,提供大容量、高速率的数据传输,能满足工业控制领域日益增长的数据传输要求。根据需求,涌现出了多种工业以太网,如Ethernet POWERLINK、Ethernet/IP、ProfinetRT等。Ethernet POWERLINK以其开源技术、无需ASIC解决方案、与标准以太网(IEEE802.3标准)完全兼容并且从根本上解决了实时性和确定性问题等优点凸显出来。本文针对Ethernet POWERLINK实时以太网协议进行深入分析。目前,对POWERLINK的研究及可参考的相关文献较少,有必要对其做更深一步的研究。本文的主要工作如下:首先介绍了实时工业以太网出现的必然性,并对现有的技术方案进行对比分析;对Ethernet POWERLINK的技术现状、应用现状及特点进行分析。其次分析协议:重点分析Ethernet POWERLINK数据链路层的调度机制、POWERLINK通信周期及配置和实时数据通信方式及PDO配置。然后分析协议栈:先从整体上对Ethernet POWERLINK协议栈源代码的组成及各部分功能进行分析,并对协议栈使用过程中需要修改的部分——对象字典OD进行深入分析。最后提出仿真方案及步骤:分析了网络仿真工具OPNET的功能及特点,并对其建模体系进行分析,提出了一种利用OPNET工具对Ethernet POWERLINK进行仿真分析的方案,并给出了仿真步骤,为后续的研究者提供一种研究思路。