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随着计算机技术、微电子技术以及通信技术的发展,工业领域中的信号传输从模拟信号传输转换到了数字信号传输,这使得现场设备之间传输信息的能力大大增强。也因此诞生了一门新的技术--现场总线技术。现场总线是应用在工业生产现场,用于实现在智能测量仪表、控制单元、执行机构和其他现场设备之间进行数字信息交换的通信网络。但工业控制领域需要一种高速廉价的网络。在过去几年里,以太网标准有了许多进步,特别是确定性、速度和信息优先级等方面。交换技术的快速发展大大消除了以太网应用于控制领域的障碍。目前许多组织和公司致力于将以太网与现场总线实现无缝连接,发展的趋势是以太网越来越向底层延伸。基金会现场总线(Founndation Fieldbus)在众多的现场总线中脱颖而出,成为技术上最先进的现场总线,FF总线的实现将促进我国自动化系统的数字化和智能化。基金会HSE现场总线是IEC61158通过的8种国际现场总线技术标准之一,HSE协议基于以太网和TCP/IP协议,从而HSE现场总线比基金会原先的H1总线的速度快得多。本论文主要研究丌发HSE协议,包括HSE协议栈中的SMPM模块的软件开发、SNTP模块的软件开发;并对基于HSE协议构建高速、实时的控制网进行了研究。本论文的主要工作包括如下几个方面的内容:1、 介绍了HSE协议体系结构,并主要分析了SMPM的运行原理,并用C语言实现了SMPM层协议。论文中给出了SMPM的编程框架以及一些关键算法的实现,经测试取得理想的结果。2、 研究分析了HSE协议中SNTP协议的原理,分析了SNTP协议的数据结构、算法实现,我们给出了编程框架,并用C语言实现了SNTP客户端软件,经测试取得理想的结果。3、 在介绍了传统HSE控制网络体系结构的基础上,根据以太网交换机的原理,我们设计了基于交换机的交换式HSE控制网络,并分析了交换机的延迟特性,根据实时性要求,给出了处理方案。在一些控制系统中,要求应用无 浙江大学硕士学位论文 * 线通信技术,我们以 HSE协议为基础并结合 IEEE802.口卜协议标准,设计 了一种现场级无线通信协议栈,该协议能满足实时通信的要求。