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EPA标准进入国际标准,为我国工业自动化产业带来了新的机遇。然而,在众多现场总线标准林立的体系里,EPA在工业应用领域能否占有一席之地,成为一个事实上的标准,关键在于其推广应用。因此,EPA主控卡的开发,对于开发基于EPA的控制系统具有较大意义。
EPA主控卡是连接各种协议的现场总线模块、I/O模块和上层软件的平台。在整个EPA系统中,它是符合EPA协议的现场设备,与上层工程师站和操作站进行通信,又与现场总线模块、I/O模块进行数据传输,负责信号采集、处理、控制。控制卡与模块间通信采用USB通信方式。本文主要内容包括:
1)阐述了现场总线和现场总线控制系统的国内外现状,介绍了EPA的发展历程与背景;对EPA主控卡进行了详细的功能分析和设计方案选择,并对其硬件和软件进行了总体设计;
2)分析设计了EPA主控卡硬件的各个模块电路,包括微处理器电路、以太网控制电路、USB驱动电路以及电源电路、存储电路、调试电路;
3)EPA主控卡以太网设计,包括以太网控制器初始化以及数据的接收、发送;
4)EPA主控卡USB HOST设计实现,实现USB设备的自动枚举和数据传输;
5)搭建测试平台,采用TCP/IP协议中ping命令,利用ICMP协议判断控制器端口是否可达,验证以太网驱动的正确性;主控卡通过往U盘写数据并读出校对,验证USB HOST的功能。