UDP/IP协议下Modbus协议的研究与实现

工业以太网中Modbus/TCP已经成为以太网通信行业事实上的标准。本文对该通信标准进行深入的研究并进行改进,提出在UDP/IP协议上实施Modbus协议,随后从实时性和可靠性两个方面分析了Modbus/UDP协议栈的优点,然后结合实验室开发的一个测控终端组建测试系统对该协议栈进行实验检验。理论和实际表明:Modbus/UDP协议可操作性好容易实现、实时性和可靠性高,组网方便灵活。

基于Modbus UDP协议的STM32与PC实时通信的实现

针对PC主站与智能从站采用常规Modbus通讯实时性较差的问题,设计一种基于Modbus UDP的实时通讯系统,以运行远程控制程序的PC作为Modbus主站,以STM32嵌入式微处理器为核心、基于实时操作系统FreeRTOS进行开发的控制器作为远程从站,主站与从站通过网络连接,通过优化主站、从站通讯程序,提高系统Modbus UDP通信的可靠性和实时性。实验结果表明,系统通信稳定可靠,主站平均读写周期约0.3 ms,实时性较常规Modbus有明显提高。

基于UDP的大数据包可靠传输

为了很好地满足战术训练模拟器对网络数据实时性和可靠性的要求,提出AUDP(AugmentedUDP)模型。该模型在程序的应用层,通过增加用于可靠传输的协议头,采用智能重发机制、大数据包智能分包重组机制、多线程数据处理机制,实现了数据高效可靠地传输。同时,从原理和实验数据详细比较了AUDP与TCP和普通UDP方法之间的差别,分析了各自的优缺点。实验数据表明,传输小于50 kbyte时,AUDP的效率要高于TCP约20%;而在一次性传输的数据大于3Mbyte时,TCP的效率要高。结果说明AUDP比较适合战术训练模拟器网络通信需要。

嵌入式实时系统中RUDP通信的设计与实现

为提高嵌入式实时系统中处理器间通信效率,针对通常传输层协议的不足,设计并实现了嵌入式系统中RUDP通信模块,以实现嵌入式分布系统中各进程间可靠、高效的通信。首先给出了RUDP通信模块的基本功能、任务划分和控制机制;其次阐述了RUDP通信模块的实现过程,包括滑动窗口、消息和应答的识别与处理、主要定时器的处理和定时器管理;最后给出了结论。

基于UDP协议和虚拟令牌的实时网络协议

针对目前工业生产和科研领域对大量实时数据传输的迫切需要,在分析现存各种网络协议的优点和不足的基础上,融合UDP协议和令牌总线 802. 4标准的优点,提出了基于UDP协议和虚拟令牌的实时网络协议。对该协议如何实现“实时性”和“可靠性”的机理进行了详细的阐述,给出了该协议的帧格式及虚拟令牌的格式。最后用一个使用该协议实现的点到点传输的实例,对该协议的性能进行了初步的论证。

基于UDP协议的心电图波形传输研究与实现

由于心电图波形数据在计算机网络中传输对实时性和可靠性的要求都比较高,而目前网络传输层中常用的TCP协议和UDP协议均不能满足此要求。针对这种情况,提出一种对UDP协议进行改进的方法。通过对UDP协议的通信特点的分析,设计了一种实现简单、效率高的分包和拼接方法,添加了失序、包丢失和超时处理机制。实验结果表明,心电图波形数据利用改进后的UDP协议进行传输,可以满足其数据传输的要求。

基于超时重传和多重校验的UDP可靠通信设计

UDP是一种开销小、效率高的以太网传输层协议,由于其非面向连接的固有特性,在工程应用中会发生丢帧、错帧和乱帧等问题。针对UDP通信不可靠问题开展研究,在保证其开销小、效率高等优势的前提下,设计了基于四度冗余拓扑的以太网总线结构,实现了基于多重校验的以太网通信协议,提出了两种基于超时重传的UDP可靠通信方法。经建模分析,该方案相较传统单通道UDP通信,可靠度由0.9提升到0.9999。经试验测试,基于该方案的嵌入式软件可以在通信链路出现一度、二度和三度故障时,实时、可靠地完成UDP数据通信,为UDP通信提供了新的高可靠性工程应用方法。

基于可靠UDP的强震消息触发大坝实时监测系统

地处地震活动区的水电厂对强震安全监测有着实际管理要求,但由于行业标准和管理体制等原因,地震台网监测系统与大坝安全监测系统间是各自独立运行的,难以实现强震发生时对大坝安全概貌进行即时监测与分析。文中论述了强震发生时大坝实时监测的必要性和可行性,并提出了基于可靠用户数据包协议(UDP)通信的强震监测系统对大坝测量系统实时触发的构想。最后,结合强震仪系统和大坝安全信息管理系统,给出了系统的设计实现,并在二滩水电厂得到了实际应用。实践表明,系统运行状况稳定可靠,具有一定工程有效性。

基于以太网和RS485总线的小型微网控制系统设计

为解决小型微电网中各元件之间数据实时通信的问题,提出了一种基于以太网和RS485总线的小型微电网通信结构.设计了配网代理、微网代理、元件代理的3层控制系统,采用Modbus/UDP协议和Modbus RTU协议分别作为配网代理和微网代理、微网代理和元件代理之间的通信协议.详细介绍了以太网和RS485串口通信的软硬件设计,以及Modbus/UDP和Modbus RTU协议转换单元.实验结果表明,在小型微电网控制系统中采用以太网和RS485总线,能够满足数据传输速率、实时性和可靠性的要求.