[实用新型]一种用于高速卷烟包装设备的ARCNET模块

说明书

技术领域

本实用新型属于高速卷烟包装设备技术领域，特别涉及一种用于高速卷烟包装设备的ARCNET模块。

背景技术

MICRO-Ⅱ系统是意大利GD公司推出的国际先进的高速卷烟包装设备的电控系统，其融入了当代高新技术，属于计算机网络控制系统。

MICRO-Ⅱ基于80386和80486两种平台设计，并经优化用于多任务操作系统的先进的32位微处理器。该处理器能够寻址4GB的物理存储器和64TB的虚拟存储器。此外，该处理器还允许多个操作系统同时运行，确保平均指令执行时间，具有很高的系统吞吐能力。

MICRO-Ⅱ系统是由17块线路板组成，所有这些线路板都是自带CPU的智能板。即MICRO-Ⅱ系统是一个多处理器并行系统，机笼内的各个线路板通过连接在母版上的数据总线和控制总线，与CPU板进行信息交换，共同控制完成系统功能。

MICRO-Ⅱ系统采用Arcnet令牌网络结构，在Arcnet网络的基础上增加了GD公司专有的通讯协议，俗称GDLAN。通过GDLAN来实现CPU主板与OPC的信息通讯，GDLAN网络采用93Ω同轴电缆作为通信载体，基通讯数据传输速率最大为2.5Mbps。MICRO-Ⅱ网络结构图如图1所示。

MICRO-Ⅱ控制系统主要应用于烟草卷烟设备中，如上海烟机所生产的ZB45、ZB25、ZB47，意大利GD公司生产的GDX1、GDX2、GDX2000、S900包装、烟支输送设备等。

在现有烟草包装设备中，上位机与MICRO-Ⅱ控制系统的通讯数据交互通常采用上位机(工业计算机)+基于PCI总线的ARCNET网络适配组合。ARCNET网络适配器通过93Ω同轴电缆与一台或多台MICRO-Ⅱ控制系统实现物理连接，ARCNET网络适配器通过PCI总线与一台或多台上位机实现物理连接，从而实现MICRO-Ⅱ控制系统与上位机的物理通讯组网，该局域网络俗称GDLAN。如图2所示，是GDLAN网络结构示意图。

GDLAN是基于令牌总线机制的通讯网络，该网络的最大特点是应答机制基于上位机软件(部署于工业计算机内的软件)与MICRO-Ⅱ控制程序实现。在该网络中ARCNET适配器在网络中只用于数据透传，不能直接参与GDLAN组网，该设备不具备协议的识别与解析能力。

在GDLAN网络通讯中，MICRO-Ⅱ控制系统作主站，上位机作从站。主站控制系统启动时向GDLAN网络循环发送广播信息，ARCNET适配器将GDLAN网络接口转换成PCI总线接口，并将数据传送至从站上位机，从站上位机软件接收到主站广播信息后向主站回复节点信息(应答指令)，该指令再通过ARCNET适配器将PCI接口转换成GDLAN网络接口，并将数据传送至主站，主站程序接收到从站应答指令后将从站加入控制节点，直至所有节点加入完成，系统组网完毕。

在系统组网完成后，主站按特定的数据格式向从站节点发送数据包，从站接收到主站数据包后，向主站回复相应的指令，告知主站自己已正确接收到该数据。如果主站长时间未接收到从站的应答指令，主站则将该从站从控制节点内移除，不再向该从站发送数据。图3所示是GDLAN通讯机制示意图。

综上所述，GDLAN的组网方式是基于ARCNET适配器与工业计算机实现与MICRO-Ⅱ控制系统的物理连接，通讯协议的应答机制由部署于工业计算机内的软件完成。该技术实现方式的主要缺点如下：

A、结构复杂

基于GDLAN的组网技术要求限制，在GDLAN网络结构中，每个网络节点(从站)均需具配置ARCNET网络适配器。为减少因传输距离等因素导致的网络异常或中断，同时需采用环网冗余方式，从而导致通讯线路增加，致使网络结构复杂、凌乱。

B、升级困难

目前世面上能采购到的ARCNET网络适配器均是基于PCI总线通讯方式，导致上位计算机必须配备PCI总线接口。随着技术不断的更新，工业计算机的接口主要采用PCI-E、USB等总线接口替换老式的PCI接口，在对上位计算机升级时由于接口的限制，致使计算机选型困难。同也因最新操作系统对老式硬件设备驱动的兼容等问题，导致不得不使用已淘汰的操作系统。

C、稳定性差