以太网技术是建立在CSMA/CD这样的非确定网络协议基础之上的,它的优点是可以实现很大的吞吐量,并且软硬件设备非常廉价。然而,在需要实时应用的工业领域,网络传输的确定性变成了重要的因素,传统以太网协议就变的难以胜任了。 为了将以太网从商用领域移植到工业领域,建立工业以太网,必须用实时的网络协议来替换不确定的商用以太网协议。因此,基于DSP技术,本文设计了一套新的工业以太网体系来保证数据传输的实时性。在这套体系中,本文引入了网络枢纽控制器这个设备。它作为网络的中枢控制设备,控制着整个网络的运行,其他网络设备必须在它的控制下收发送数据。 在所设计的工业控制网络体系中,所有的数据被分为三个优先级,第一优先级的数据为控制信号,它们必须在规定的时间内送达;第二优先级的数据为多媒体数据;第三优先级的数据为一些重要性和实时性都较低的数据,它们的可靠性主要靠上层协议保证。当网络负荷超载时,网络枢纽控制器就会通过丢弃一些低优先级的数据,来保证高优先级数据的实时性。 本文介绍了具体的工业以太网控制器的网络控制算法;为了证明这套算法的可行性,作者还对这套算法建立了数学模型,进行了计算机仿真,并进一步分析了仿真结果;在以上的基础上,作者开发了系统的关键设备。 文本还对网络枢纽控制器和一些网络设备的软硬件设计进行了介绍。 以上诸研究结果表明,本文所提出的工业控制网络体系是切实可行的,具有十分广阔的应用前景。