EPA主控卡的硬件設(shè)計(jì)與驅(qū)動(dòng)開發(fā)

摘要：EPA標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，為我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了新的機(jī)遇。EPA主控卡的開發(fā)，對(duì)于開發(fā)基于EPA的控制系統(tǒng)具有較大意義。EPA主控卡是連接各種協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)總線模塊、I／O模塊和上層軟件的平臺(tái)。在整個(gè)EPA系統(tǒng)中，它是符合EPA協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，與上層工程師站和操作站進(jìn)行通信，又與現(xiàn)場(chǎng)總線模塊、I／O模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，負(fù)責(zé)信號(hào)的采集、處理和控制。
關(guān)鍵詞：EPA；LPC2478；硬件設(shè)計(jì)；軟件設(shè)計(jì)；測(cè)試

引言
EPA(Ethernet for Plant Automation)系統(tǒng)包括工作站、控制站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備以及通信介質(zhì)等部分，而控制站是整個(gè)系統(tǒng)的核心。最主要的硬件平臺(tái)，由EPA主控卡、I／O子系統(tǒng)、電源以及附屬設(shè)備等構(gòu)成。EPA主控卡是控制站中的主要設(shè)備，它連接在整個(gè)以太網(wǎng)，與上層組態(tài)軟件、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行信息交互，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的開放性和可互操作性；與下層各種協(xié)議模塊連接、通信，并實(shí)現(xiàn)對(duì)模塊的控制策略。EPA主控卡是依據(jù)EPA標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的，對(duì)EPA的應(yīng)用推廣具有重要作用。

1 EPA主控卡功能介紹
根據(jù)圖1所示的EPA系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)圖可知，EPA主控卡是一個(gè)符合EPA協(xié)議的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，它將和其他的EPA現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備一樣，參與整個(gè)EPA網(wǎng)絡(luò)組態(tài)、互操作、確定性調(diào)度等。EPA主控卡是連接各種協(xié)議的底層設(shè)備、I／O模塊與上層軟件的平臺(tái)。模塊和主控卡之間通過(guò)自定義的接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。因此，主控卡需要實(shí)現(xiàn)以下基本功能：

①信息轉(zhuǎn)發(fā)功能。通過(guò)組態(tài)工作站完成信息的上載、顯示、處理、發(fā)布以及下載。
②過(guò)程測(cè)量與控制。主控卡向I／O、總線模塊傳遞數(shù)據(jù)采集命令／控制信息、這些模塊作為應(yīng)答向主控卡傳送的過(guò)程變量測(cè)量數(shù)據(jù)以及其狀態(tài)(好／壞)、設(shè)備狀態(tài)信息等，并報(bào)告給監(jiān)控層網(wǎng)絡(luò)。
③管理功能。實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線模塊、I／O模塊的控制、管理。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)控制區(qū)域的模塊進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、管理，并為其分配地址、空間，同時(shí)將新模塊設(shè)備描述信息向上層組態(tài)軟件報(bào)告。
④總線供電。主控卡總線供電功能，保證主控卡穩(wěn)定工作。接入主控卡的線纜不僅能傳送數(shù)據(jù)信號(hào)，還能給主控卡提供工作電源。