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：鐘松豪
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　zui后 ,可以判斷出 ,故障點出現在 2個有效節點之間的鏈路或節點上.

　　4　冗余主站的實現

　　冗余 EtherCAT主站驅動程序采用 WinPcap軟件開發包 ,實現 EtherCAT幀的收發. WinPcap是 Windows平臺下一個免費、公共的網絡訪問系統 ,為 Win32應用程序提供訪問網絡底層的能力.

　　在程序底層定義了一個設備類 ,用于與硬件接*互.在該設備類中定義了一個網絡設備結構體指針鏈表 ,用以指向系統中所用到的網卡設備.在該類中定義了一個先入先出的隊列 ,用以存儲接收環回的 EtherCAT幀 ,并提供了一個發送原始幀的接口函數 (發送隊列在上層定義 ).

　　程序啟動時 ,該設備類根據主站描述文件中提供的冗余網卡的 MAC地址信息初始化網絡設備結構體指針鏈表.并啟動一個接收線程 ,以捕獲接收到以太網幀 ,并對接收到的幀進行相應處理.

　　發送 EtherCAT幀時 ,首先讀取并記錄各網口的連接狀態 ,根據網絡狀態選擇相應網口發送該幀.接收線程接收到以太網數據幀后 ,判斷是否為Ether2CAT幀 (0x88A4幀 ).若是則按圖 5規則選擇相應網口進行轉發或進接收隊列;若否則丟棄

　　該幀.這樣可以省去在轉發時判斷網口狀態 ,縮短轉發時間 ,減少傳播延時.

　　5  實驗驗證系統

　　圖 6為冗余系統的實驗驗證系統 ,由 1個主站 (PC)、2個 EtherCAT2IO從站和 1個測試從站(PC)組成.主站向從站發送周期讀寫數據. 分別在 PC主站程序和測試從站程序的應用層中設置發送計數器 SendCounter和接收計數器 Recv2 Counter,記錄發送和接收的周期幀數量. 在一段時間內 ,接收計數器和發送計數器的差值即為該時間段內的總丟幀數.實驗過程如下: ①設置通訊周期為 30ms,發送和接收計數器清零; ②啟動主站的周期發送 ,在一定的時間內 (1min左右 ) ,對系統進行拔線、節點斷電以及移除和插入節點等操作 ,模擬單點故障和熱插拔的發生; ③關閉主站的周期發送 ,獲取和比較發送計數器和接收計數器的數值 確認未,發生丟幀 ,能夠在 1個通訊周期內恢復正?？刂?,表示系統運行正確 ,滿足冗余和熱插拔任務要求.

　　6　結 束 語

　　EtherCAT提供了一種雙向數據傳輸機制.論文研究和實驗結果表明 ,采用具有雙 Ethernet網口的 PC計算機作為控制主站控制 EtherCAT從站芯片 ,可以非常方便地實現高性能工業控制系統線路故障冗余和熱插拔任務要求 ,性能* ,運行可靠 ,無需復雜的主站控制程序

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