基于EPL的安全工业以太网协议研究及其应用改进
| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 1 绪论 | 第11-27页 |
| 1.1 研究背景及其意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.1 工业以太网技术发展现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 工业以太网安全技术研究现状 | 第13-14页 |
| 1.3 EPL及openSAFETY协议简介 | 第14-24页 |
| 1.3.1 POWERLINK协议简介 | 第14-18页 |
| 1.3.2 openSAFETY协议简介 | 第18-24页 |
| 1.4 论文结构及研究内容 | 第24-27页 |
| 2 基于EPL的openSAFETY设计 | 第27-45页 |
| 2.1 网络层次结构 | 第27-28页 |
| 2.2 协议栈结构的改进 | 第28-31页 |
| 2.2.1 数据帧的通信 | 第29-30页 |
| 2.2.2 对象字典的改进 | 第30-31页 |
| 2.3 openSAFETY状态机设计 | 第31-37页 |
| 2.3.1 SN/SCM启动 | 第31-33页 |
| 2.3.2 SPDO发送/接收 | 第33-36页 |
| 2.3.3 SSDO/SNMT的请求/回复 | 第36-37页 |
| 2.4 时间同步和校验 | 第37-42页 |
| 2.4.1 时间同步 | 第38-39页 |
| 2.4.2 时间校验 | 第39页 |
| 2.4.3 时间同步操作改进 | 第39-42页 |
| 2.5 Linux的实现方案 | 第42-43页 |
| 2.6 本章小结 | 第43-45页 |
| 3 基于EPL的openSAFETY实现 | 第45-67页 |
| 3.1 硬件设计 | 第45-51页 |
| 3.1.1 硬件整体结构 | 第45-48页 |
| 3.1.2 FPGA以太网驱动的实现 | 第48-51页 |
| 3.2 软件实现 | 第51-60页 |
| 3.2.1 POWERLINK软件结构 | 第51-52页 |
| 3.2.2 openSAFETY协议栈 | 第52-54页 |
| 3.2.3 软件协议栈结构 | 第54-58页 |
| 3.2.4 安全协议栈运行流程 | 第58-60页 |
| 3.3 PCP-AP通信 | 第60-66页 |
| 3.3.1 PCP-AP软件结构 | 第60-61页 |
| 3.3.2 DPRAM的结构 | 第61-62页 |
| 3.3.3 协议栈的初始化 | 第62-65页 |
| 3.3.4 运行状态 | 第65-66页 |
| 3.4 本章小结 | 第66-67页 |
| 4 实验测试与功能安全评估方案 | 第67-85页 |
| 4.1 PCP-AP测试平台开发流程 | 第67-68页 |
| 4.2 PCP-AP架构通信测试 | 第68-73页 |
| 4.3 openSAFETY通信测试 | 第73-78页 |
| 4.3.1 openSAFETY测试平台开发流程 | 第73-74页 |
| 4.3.2 SCM/SN通信测试 | 第74-78页 |
| 4.4 功能安全测试评估方案 | 第78-83页 |
| 4.4.1 通信故障测试方案 | 第79-81页 |
| 4.4.2 系统功能安全评估 | 第81-83页 |
| 4.5 本章小结 | 第83-85页 |
| 5 冗余结构设计与可信增强 | 第85-97页 |
| 5.1 冗余结构设计 | 第85-91页 |
| 5.1.1 openSAFETY硬件冗余 | 第85-86页 |
| 5.1.2 POWERLINK网络冗余设计 | 第86-91页 |
| 5.2 可信计算控制模块 | 第91-94页 |
| 5.2.1 TPCM结构 | 第91-92页 |
| 5.2.2 TPCM运行机制 | 第92-94页 |
| 5.3 本章小结 | 第94-97页 |
| 6 总结与展望 | 第97-99页 |
| 6.1 成果总结 | 第97-98页 |
| 6.2 研究展望 | 第98-99页 |
| 参考文献 | 第99-103页 |
| 攻读学位期间发表的论文 | 第103页 |
