Entwicklung eines TCP/IP-Interfaces für einen Kommunikationsprozessor über MODBUS

Diplomarbeit aus dem Jahr 2003 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1,0, Fachhochschule Esslingen Hochschule für Technik Esslingen (Mechatronik und Elektrotechnik), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Gang der Untersuchung:
Im Zuge der Modernisierung in der Automatisierungstechnik (Industrieautomation) und dem damit verbundenen weitreichenden Ineinandergreifen der verschiedenen Ebenen (CIM-Ebenenmodell) wird es immer mehr erforderlich, Prozessdaten nicht nur in der Prozessleitebene, sondern auch in der Produktionsleitebene oder gar den Unternehmensleitebenen sichtbar zu machen. Immer mehr spielt es einen bedeutende Rolle, dass Daten durchgängig in mehreren Ebenen verfügbar sind und Informationen beispielsweise nicht nur noch vom Betreuer der Produktionsanlage, sondern auch von den Planer in der Unternehmensführung gesammelt und ausgewertet werden können.
Für die Ankopplung der Geräte in der Automatisierungstechnik spielt außer den weit verbreiteten Feldbussen das Kommunikationssystem Ethernet-TCP/IP zunehmend eine Schlüsselrolle und findet durch verschiedene Faktoren immer mehr Einsatz in technischen Prozessen. Allerdings kann das Kommunikationssystem nicht unbesehen aus der Büroautomation in die Industrieumgebung übernommen werden. Diffizile Betrachtungen sind für den Einsatz von Ethernet in der Industrieautomation von Nöten.
In der vorliegenden Diplomarbeit ist die Aufgabe - bestehende Geräte über einen Kommunikationsprozessor an Ethernet anzukoppeln realisiert worden. Dabei wurde für den Kommunikationsprozessor eine Interfacekarte entwickelt, welche den Anschluss verschiedener Endgeräte über Ethernet ermöglicht. Die Entwicklung umfasste außer der Hardware-Auslegung auch die Software-Ankopplung an den Kommunikationsprozessor sowie die Auswahl der höheren Protokolle (bzw. dem Anwendungsprotokoll). Der Gesamtaufbau ermöglicht es nun, die Daten der angekoppelten Geräte über Engeräte wie Webbrowser, Prozessleitsystem, OPC-Server/Client, usw. zu visualisieren und umgekehrt auch über diese Endgeräte zu manipulieren.
Dem nachfolgenden Inhaltsverzeichnis ist zu entnehmen, dass in Kapitel 2 zunächst umfangreiche theoretische Grundlagen im Bereich Ethernet, TCP/IP, OSI-Referenzmodell, Anwendungsprotokolle (API s), Modbus, Feldbusse, usw. erarbeitet wurden, bevor in Kapitel 3 eine Marktanalyse vorgenommen und auf deren Basis die Konzeption für die Umsetzung erarbeitet wurde. Die Realisierung (Kap. 4) beschreibt ausführlich die Hardware-Entwicklung der Interfacekarte sowie die softwaremässige Ankopplung der Karte an den Kommunikationsprozessor. Am Ende des 4.ten Kapitel werden die Inbetriebnahme sowie der Anschluss der potentiellen Endgeräte erläutert und im abschließend dargestellten Gesamtaufbau nochmals zusammengefasst.
Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis ist zu entnehmen, dass in Kapitel 2 zunächst umfangreiche theoretische Grundlagen im Bereich Ethernet, TCP/IP, OSI-Referenzmodell, Anwendungsprotokolle (API s), Modbus, Feldbusse, usw. erarbeitet wurden, bevor in Kapitel 3 eine Marktanalyse vorgenommen und auf deren Basis die Konzeption für die Umsetzung erarbeitet wurde. Die Realisierung (Kap. 4) beschreibt ausführlich die Hardware-Entwicklung der Interfacekarte sowie die softwaremässige Ankopplung der Karte an den Kommunikationsprozessor. Am Ende des 4.ten Kapitel werden die Inbetriebnahme sowie der Anschluss der potentiellen Endgeräte erläutert und im abschließend dargestellten Gesamtaufbau nochmals zusammengefasst.
Inhaltsverzeichnis:
Abkürzungsverzeichnis1
Kapitelübersicht3
1.Einleitung4
2.Theoretische Grundlagen9
2.1OSI-Schichten Modell9
2.2Server, Client12
2.3Master, Slave13
2.4Ethernet14
2.5TCP/IP und UDP18
2.5.1Internet Protocol (IP)18
2.5.2Transport Control Protocol (TCP)22
2.5.3User Datagram Protocol (UDP)27
2.5.4Zusammenha...