基于Ethernet现场总线的多协议网络通信系统设计与实现

(1)当产生一个新任务的时候，分配一个任务块。并且将该任务放人“就绪任务队列”中。

(2)当目前任务空闲时，或者运行中的任务进入阻塞态时，任务调度器根据调度规则从“就绪任务队列”中选择取出一个任务，进入运行态。任何时候最多只能有一个任务处于运行态。

(3)当正在运行的任务出现“资源请求等待”的时候，该任务将被转入阻塞态，进入“阻塞任务队列”。阻塞只能由任务自身进行。

(4)当位于“阻塞任务列表”中的任务得到所等待的“资源”之后，该任务由相应的任务程序激活，进入“就绪任务列表”。

(5)如果位于“阻塞任务列表”中的任务超过规定时间仍然没有得到所等待的“资源”(超时)，该任务被系统激活，进入“就绪任务列表”。

(6)位于运行态的任务运行结束后，该任务完成，释放任务区，任务调度进入空闲。

3 系统运行与调试结果

为了验证设计方案和关键技术的可行性和系统的稳定性、可靠性，选用5块这样的接口卡通过五类屏蔽双绞线连接的SERCOS总线环路，并在系统运行调试过程中，使用上位机应用软件进行控制参数的设置和状态数据的显示。经过反复的实验显示，基于Ethernet总线的SERCOSIII协议能在本测试系统中顺利完成初始化过程并进入正常操作阶段，能实现在100M速度的情况下两个以太网帧问隔为8 ms，并实现了SERCOSIII协议的同步性要求，系统运行时未出现丢包现象，且WEB访问成功，TCP／IP协议嵌入成功，实现了实现控制设备与互联网的无缝连接。

4 结论

随着数控技术对运动控制总线的高速犁、实时型、高可靠性的进一步要求，以工业以太网作为一种全新的“现场总线”标准不仅已经成为可能，而且也是未来工业控制网络的必然选择。本课题设计的嵌入式Ethernet现场总线多协议控制系统成功的将SERCOSIII协议与TCP／IP协议内嵌到自主研发的控制卡中，能实现控制设备与互联网的无缝连接。系统通过双绞线与光纤进行连接，器件的通用性强，性价比高，可运用于数控、过程控制等领域。