DeviceNet从站设备通信测试系统的研究

【摘要】：现场总线控制系统具有布线量小、费用低、灵活可靠等优势,在工业过程控制系统中占据重要地位。DeviceNet总线以其独特的优势,自推出以来得到广泛的发展与应用。近年来,国内各厂商对DeviceNet从站设备开发力度不断增强,所开发的设备种类与数量也不断增多。但限于技术水平与经验等因素,开发的从站设备一次性通过ODVA认证的比例较低,且各厂商对从站设备通信功能与性能测试的手段与技术差异很大。因此,开发一种用于DeviceNet从站设备通信测试的系统具有重要意义。 为了明确从站设备DeviceNet协议一致性测试要求,本文首先对DeviceNet协议进行分析,以此为基础,重点研究了DeviceNet软件一致性测试规范,详细阐述了设备对象模型测试与响应时间测试的内容与指标,并从报文层面给出软件一致性测试方案。为了对从站设备的应用层通信功能进行测试,提出了基于黑盒测试思想且具有通用性的功能测试方案。为了对从站设备的通信性能进行测试,引入自行开发的辅助测试从站,用以模拟测试所需的各种DeviceNet网络故障状态与网络负荷率。 根据提出的测试方案,设计一种DeviceNet从站设备通信测试系统,给出了系统硬件结构。对系统所采用的DeviceNet接口卡和I/O板卡的选型进行描述,并设计了辅助测试从站的硬件与软件,对硬件的主要电路和软件主要的程序模块进行详细的阐述,并给出相应的硬件原理图与软件程序流程图。 最后,按照结构化和模块化设计思想设计了测试系统上位机软件,并以自行开发的从站设备为被测对象,给出了系统的实际运行及测试示例。结果表明,设计的DeviceNet从站设备通信测试系统符合设计要求,且具有功能全面、配置灵活、通用性强等特点,对我国DeviceNet通信测试技术的提高具有一定的促进作用,对其它现场总线的通信测试也具有一定的参考价值。