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以太网在分布式控制系统的应用

1分布式控制系统特点分析分布式控制系统简称DCS,通常采用分级递阶结构,每一级由若干子系统组成,每一个子系统实现若干特定的有限目标,形成多层金字塔结构。在这种多层结构下,DCS的功能更加完善,风险分散能力更强,使DCS拥有良好的应用灵活性和运行稳定性,进而提高对现场设备的管控能力。对于DCS的集中管理功能而言,不仅能够统一管理现场各类信息,实现信息共享和资源优化配置,而且还能够利用现场总线技术和网络通讯技术,将分散的设备、人员集中起来进行统一调度;对于DCS的分散控制功能而言,可对现场设备、人员进行分别控制,实施针对性的控制方案,进而提高生产效率,提升系统控制的信息化水平。2分布式网络通信模型研究对于DCS而言,网络通讯是实现上位机与下位机之间互联互通的关键环节,为此,系统的网络要求除了能够实现上层的通信机制外,还应当可以满足同步控制时主站与从站之间的网络通信的实时同步性。现场总线和工业以太网是DCS系统网络连接最为常用的两种方...  (本文共1页) 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

实时宽带现场网络技术研究

现场总线控制系统(FCS)是一种典型的分布式实时控制系统。现场总线作为FCS的核心和重要组成部分,其实时性和可靠性是保证FCS功能有效实现的关键。随着FCS的发展和广泛应用,传统现场总线在传输速率、开放性、性价比等方面的问题逐渐暴露出来。为此,工业控制领域需要找到一种既具备强实时性、高可靠性和性价比,又支持网络信息一体化建设的宽带现场通信技术。本论文以此为目标展开了理论上和实践上的研究,取得了若干有用的成果,并有所突破。论文首先对分布式实时计算机系统进行了详细的论述,分析了分布式实时系统的结构、特点和时间限制要求,认为网络传输的实时性和可靠性是满足端到端时间限制的关键。进一步深入研究了分布式实时系统的通信架构和实时通信局域网的基本实现技术。紧接着分析了实时容错技术的实现途径、工作方式和要求,讨论了实时调度的基本原理和研究状况,详细介绍了实时操作系统的功能和结构,理清了研究和建立分布式实时系统以及实时通信系统的思路。在上述基础上,...  (本文共181页) 本文目录 | 阅读全文>>

东南大学
东南大学

面向DCS应用的软件集成与控制技术的研究

随着计算机、通信、控制等技术的不断进步,分布式控制系统(DCS)得到了快速的发展,广泛应用于工业生产过程与其他领域。论文以红霉素发酵过程控制系统应用为主要背景,论述了分布式控制系统的概念、基本结构、功能与特征,分析了作为DCS应用基本组成部分的组态软件的原理、特征与实时数据库技术,并讨论了面向 DCS 的各种集成技术的应用。文中以 Honeywell公司的PLANTSCAPE 控制系统应用为例,论述了 VBScript 脚本语言在监控软件中的应用,剖析了专用应用程序接口API 与 Network API 技术与其程序实现,并在程序实现的基础上给出了分析总结。针对标准接口OPC 技术的应用,论文论述了OPC 对象及其两种访问接口,给出了应用程序的开发步骤与具体的程序实现。作为DCS与软件集成技术的典型应用,本文重点论述了红霉素发酵过程控制系统的设计方案,分析了控制组态与监控组态的应用,最后详细说明了基于神经网络的软测量与第三方应用...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)
中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)

基于嵌入式平台的分布式控制系统设计

随着控制系统多元化、模块化、网络化需求的不断加深,单一的控制系统已经无法满足复杂控制系统的需要,而分布式控制系统使得多个控制系统能够协调工作,完成单一系统无法完成的控制功能。但由于分布式系统本身在地理位置上比较分散,一般使用网络进行连接,由于网络延时存在着很大的不确定性,导致实时性不高。所以如何解决基于分布式系统的实时性问题成为现在研究的一个热点。本文基于国家某项重点创新工程的需求,设计实现了一种基于嵌入式的分布式控制系统,它使用TI公司最新推出的基于DAVIC技术的ARM+DSP架构芯片TMS320DM6467,组建嵌入式系统的硬件平台,使用MontaVista Linux为嵌入式系统的软件平台,使用千兆以太网作为系统进行传输的基础,完成了对系统硬件的底层驱动编程和应用层编程。同时,研究了采用千兆互联网通信方式下,如何解决分布式系统的实时性问题。本文的主要工作是实现了系统的软硬件设计。系统的硬件设计主要包括对系统硬件平台和功能...  (本文共79页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

以太网在工业控制系统中的应用研究

本文对以太网在工业控制系统中的应用进行了研究。针对以太网在控制领域实时性方面的不足,本文分析了解决此问题的机制:提高以太网带宽、交换技术、全双工通信模式、虚拟局域网技术、质量服务。针对以太网在工业控制中与信息管理网络系统无缝连接后存在的安全性问题,本文分析了几种解决该问题的技术:加密技术、身份验证技术、鉴别交换技术、防火墙技术、网络防病毒技术。针对卷烟厂温湿度控制系统项目,本文成功的将以太网应用于控制系统,提出了采用二级防火墙的实际执行方案,给出了整个控制以太网的层次结构,并进行了相关的性能分析。对于底层控制器的设计,本文比较了MCU+专用网络芯片方案、EMIT技术、MCU直接实现方式,选用了硬件结构最简洁的MCU直接实现方案,设计了基于网络单片机SX52BD的嵌入式控制器的硬件和软件,详细讨论了SX52BD在各种测控网络中的应用、嵌入式控制器各功能模块和相关接口电路(网络通信接口电路和控制设备接口电路)。本文设计的嵌入式控制器...  (本文共74页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
西北工业大学

基于网络的分布式测控系统研究

测控系统越来越走向分布式,网络化。本文根据这一趋势对已有的测控系统进行扬弃,提出了以高速以太网作为现场测控子系统,用企业局域网对测控网络进行管理,通过网关连接到Internet网实现远程测控功能的基于网络的分布式测控系统。在此基础上,仔细分析了基于网络技术的分布式测控系统的软件体系结构,并在鱼雷热动力模拟试验系统实例中建立并实现了鱼雷热动力测试模拟系统框架。在现场测控子系统中使用通用的8位单片机,对标准TCP/IP协议进行裁剪,实现了适用于工业测控领域的嵌入式TCP/IP协议;在监控软件的设计中,兼顾实时和非实时的控制与通信需求,分别使用JSP技术和EJB技术并结合SQLServer数据库实现历史数据的存储、维护和查询操作,使用Java Applet技术结合Socket编程实现对实时数据的动态监视。同时在测控软件设计时采用设计模式以提高系统性能,使系统易于扩展、维护。论文将基于网络的分布式测控系统框架应用在鱼雷热动力测控系统的研...  (本文共92页) 本文目录 | 阅读全文>>