EPA主控卡的硬件設計與驅動開發

摘要：EPA標準進入國際標準，為我國工業自動化產業帶來了新的機遇。EPA主控卡的開發，對于開發基于EPA的控制系統具有較大意義。EPA主控卡是連接各種協議的現場總線模塊、I／O模塊和上層軟件的平臺。在整個EPA系統中，它是符合EPA協議的現場設備，與上層工程師站和操作站進行通信，又與現場總線模塊、I／O模塊進行數據傳輸，負責信號的采集、處理和控制。
關鍵詞：EPA；LPC2478；硬件設計；軟件設計；測試

引言
EPA(Ethernet for Plant Automation)系統包括工作站、控制站、網絡設備、現場設備以及通信介質等部分，而控制站是整個系統的核心。最主要的硬件平臺，由EPA主控卡、I／O子系統、電源以及附屬設備等構成。EPA主控卡是控制站中的主要設備，它連接在整個以太網，與上層組態軟件、網絡設備進行信息交互，實現控制系統的開放性和可互操作性；與下層各種協議模塊連接、通信，并實現對模塊的控制策略。EPA主控卡是依據EPA標準設計的，對EPA的應用推廣具有重要作用。

1 EPA主控卡功能介紹
根據圖1所示的EPA系統網絡拓撲結圖可知，EPA主控卡是一個符合EPA協議的現場設備，它將和其他的EPA現場設備一樣，參與整個EPA網絡組態、互操作、確定性調度等。EPA主控卡是連接各種協議的底層設備、I／O模塊與上層軟件的平臺。模塊和主控卡之間通過自定義的接口進行數據交換。因此，主控卡需要實現以下基本功能：

①信息轉發功能。通過組態工作站完成信息的上載、顯示、處理、發布以及下載。
②過程測量與控制。主控卡向I／O、總線模塊傳遞數據采集命令／控制信息、這些模塊作為應答向主控卡傳送的過程變量測量數據以及其狀態(好／壞)、設備狀態信息等，并報告給監控層網絡。
③管理功能。實現對現場總線模塊、I／O模塊的控制、管理。在系統運行過程中，對控制區域的模塊進行自動識別、管理，并為其分配地址、空間，同時將新模塊設備描述信息向上層組態軟件報告。
④總線供電。主控卡總線供電功能，保證主控卡穩定工作。接入主控卡的線纜不僅能傳送數據信號，還能給主控卡提供工作電源。