YT0101总线网络的研究开发及其在楼宇自动化方面的应用

贵州大学硕士学位论文YT0-101总线网络的研究开发及其在楼宇自动化方面的应用姓名：张湛申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：冯济缨;李泽滔20060501YT0-101总线网络的研究开发及其在楼宇自动化方面的应用作者：张湛学位授予单位：贵州大学相似文献(10条)1.学位论文杨靖采用YTO—101开发基于Web服务的远程控制网络系统2004作为第五代控制系统的现场总线系统(FieldbusSystem)从八十年代出现到逐步为人们所接受,已经历了近20年的发展.现场总线控制系统以其全数字、双向、多点通信的工作方式日益显示出其在控制领域中的优越性.该文先对当前现场总线控制系统的发展概况作了简要的分析,然后介绍了由贵州以太科技公司开发的可用于工厂控制网络的一种新型总线控制芯片YTO-101.当前有多种现场总线并存,国际上也没有事实上的公共标准,这对我们来说既是缺点也是优点.一方面没有统一的总线标准,给我们的使用开发带来了不便;但从另一角度考虑,没有统一的现场总线标准也给我们发展自己的总线标准带来了机遇.正是基于这样一种形势,贵州以太科技公司开发了具有自主知识产权的通信芯片YTO-101及基于它的总线EtechBus.该论文也正是根据对YTO-101通信芯片进行的相关应用得出的结论所作.完成的论文课题是《基于YTO-101通信芯片的网络控制系统及控制节点的开发及应用》.主要任务是对YTO-101通信芯片在工业控制领域中的应用作初步的探讨,根据其通信协议对EtechBus网络控制系统进行了开发及初步应用.该论文共有六章.第一章首先对当前现场总线控制系统的现状进行了介绍,然后分析了当前较常见的几种现场总线,基于此分析提出了该课题所需完成的问题.第二章介绍了YTO-101通信芯片的物理结构.第三章对EtechBus总线协议模型同开放系统互连参考模型(OSI)进行了分析,主要内容是分析EtechBus总线的体系结构及协议,还介绍分析了协议中的设备描述文件.第四章介绍了EtechBus网络控制系统中控制节点的构建及节点控制程序.第五章详细介绍了基于EtechBus的远程控制网络系统的结构及如何构建远程控制网络控制系统及程序开发.第六章给研究的结论.2.学位论文张晓刚基于PROFIBUS现场总线控制系统的研究与开发2003当前,随着计算机技术、通信技术、微电子技术等高科技的飞速发展,世界进入了一个信息时代,同时也为我们控制领域带来了一场巨大的变革,也就是现场总线技术的发展.PROFIBUS作为其中一种国际标准现场总线,以其灵活性、可靠性以及高性能价格比等优点,在全世界范围内都得到了广泛的应用.现场总线是自动化领域发展的必然趋势,使工业控制的体系结构发生了根本性变化.另一方面,目前市场上的PROFIBUS产品主要是西门子等国外公司提供的,国内尚无此类产品.要振兴民族产业,必须根据中国国情,开发出自主知识产权的PROFIBUS现场设备,构建自己的基于PROFIBUS的现场总线控制系统.该文在对PROFIBUS协议及其它现场总线简单介绍的基础上,提出了基于PROFIBUS的现场总线控制系统的整体构架,并针对基于PROFIBUS的现场总线控制系统的主要组成部分——从站接口、主站接口、上位机软件以及底层网络的设计和开发进行了详细的论述.3.学位论文翟伟翔WorldFIP现场总线分布式控制系统的研究与开发2008现场总线控制系统是近年控制系统的一个重要发展方向。WorldFIP是现场总线IEC61158国际标准中的第七种类型，适用于工业控制现场。国内外在WorldFIP现场总线应用主要集中在监控层，而在现场总线控制系统方面的应用研究方面还是一片空白。因此，开发基于WorldFIP技术的现场总线分布式控制系统，走出一条自主研发、自主创新的现场总线国产化道路有着非常现实和积极的意义。论文首次研发了一整套拥有自主知识产权的WorldFIP现场总线控制系统产品原型，详细讨论了关键技术和难点问题的解决方案与新方法。具体研究内容及取得的主要成果体现在以下四个方面：(1)基于WorldFIP协议提出了用户层和总线访问子层(FAS)通信协议，开发了整套WorldFIP协议软件。FAS定义了报文规范和上层服务接口。用户层的研究工作包括功能块和功能块应用进程。开发了系统管理软件模块，给出了具体实现方案，包括设备存在与地址分配，时间同步、功能块调度等。确立了以XML语言为基础的WorldFIP设备描述技术，设计了描述文件解析软件模块。(2)完成了WorldFIP智能主设备的研发。提出了以ARM9和VxWorks为软硬件平台、具有快速以太网接口的WorldFIP智能主设备的设计方案。用CPLD解决了硬件模块间的时序匹配问题。描述了整体软件结构，开发了设备所特有的总线系统管理软件模块，包括总线仲裁器、设备工厂、功能块交互中心等。(3)完成了WorldFIP总线仪表通用平台和四款代表性的总线仪表的开发。提出了ARM7和VxWorks为基础的通用平台的详细设计方案，进而研发了WorldFIP总线万能输入变送器、FI转换器、电力参数测量仪以及差压变送器四款仪表。在仪表开发过程中，提出了几项新颖的测量技术：多路隔离的万能输入模块、基于FPGA的自同步整周期交流采样技术和电容膜盒压力传感器的数字化测量电路。(4)研发了一款面向功能块技术的WorldFIP总线控制系统组态软件。组态软件采用了三层C/S整体架构。中间件服务器FipServer通过FAS协议访问总线设备，采用DLL技术开发。组态软件客户端为单文档多视图的Windows桌面软件，由七个模块构成，重点开发的模块包括系统管理、功能块参数组态、控制策略的图形组态、简单下载和实时监控等。基于上述研发成果，组建了一个WorldFIP现场总线控制系统，并将其在一个实际的过程控制系统中进行了实验与试用。整个系统顺利完成了多项测试，能够可靠稳定地运行，达到了预期的设计目标，具有良好的产业化前景。4.学位论文马太进高可靠现场以太网的研究与实现2004现场总线的可靠性和实时性是保证现场总线控制系统(FieldbusControlSystemFCS)功能得以有效实现的关键.随着FCS的发展和广泛应用,用户对现代工业控制总线的带宽、传输距离、冗余能力、可靠性和性价比的要求越来越强烈.另一方面以太网具有快速、协议简单、兼容性好、成本低、技术成熟等优点,几乎支持所有的流行网络协议,使用以太网建立新一代的宽带现场总线已成为现场总线控制系统发展的必然趋势.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.论文首先对现场网络系统进行了详细的论述,分析了现场网络的结构、工作模式特点.进一步深入研究了现场网络的实时通信调度算法.紧接着讨论了现场网络的研究状况和发展动向,为研究指明的范围和方向.在借鉴1553B的基础上,研究了高可靠现场以太网系统-ARTC的主要原理和机制.最后,本文阐述了ARTC的具体实现过程,并进行了相关的测试及分析.ARTC具有完整的结构和功能,支持以太网上的硬实时通信和管理,并提供多种可选的可靠性保障措施.通过对该系统的详细测试和分析,证明了本文提出的实时宽带现场级网络通信技术的实用性和合理性.由于现场级以太网的研究才刚兴起,从理论到实践都还有很多不完善的地方,存在诸多尚有待研究的问题.本论文从系统的体系结构和驱动模型的角度,对以太网进入现场总线领域的实时性和可靠性等核心问题作了有益的探讨,取得了一些成果.我们的最终目标是致力于在这一领域提出自主知识产权的现场网络接口标准和网络产品.5.学位论文毛晓燕SBUS现场总线的研究与开发2004当前,随着计算机技术、通信技术、微电子技术等高科技的飞速发展,世界进入了一个信息时代,同时也为我们控制领域带来了一场巨大的变革,也就是现场总线技术的发展.现场总线以其灵活性、可靠性以及高性能价格比等优点,使工业控制系统的体系结构发生了根本性变化,是自动化领域发展的必然趋势.面对当前国际上多种现场总线标准共存竞争的局面,如何走出国产化的现场总线标准之路是我们必须思考的问题.该文根据工业控制系统现状及需求,分析并设计一个面向行业、符合中国国情并具有自主知识产权的用于连接现场I/O站和现场智能设备的数字式、双向传输、多分支结构、全冗余的通信网络一-SBUS现场总线.论文在对SBUS现场总线总体结构模型做了一个概要的介绍后,对其协议栈进行了分层的分析研究和设计,详细阐述了各层中的关键技术并分析了采取相应技术的原因和目的.另外还提出了基于SBUS现场总线的新型控制系统的概念和目标体系结构,分析了这种新型控制系统具有的优势和性能,并设计了一个验证系统用来验证协议的正确性和相关特性,分析了SBUS较其他总线在电气控制和过程控制领域内的优势.在论文的最后对SBUS及其控制系统进行了展望.6.学位论文李光宇一种嵌入式工业集成开发环境的设计与实现2005本文首先介绍国内外较为流行的嵌入式系统集成开发环境的发展现状，并对SHCAN2000现场总线控制系统和MMB2004现场总线控制系统进行了详细的对比，在此基础上，参照流行嵌入式系统的集成开发环境的优缺点，参与并设计了应用于MMB2004现场总线控制系统的微型消息总线集成开发环境MMBIDE(MacroMessageBus-basedIDE)。这是一种在功能上高度集成、性能上稳定可靠并具有自主知识产权的嵌入式集成开发系统。7.学位论文王红艳工业以太网的研究及其在造纸机传动系统中的应用2009本文从工业以太网的关键技术入手，研究了传统以太网固有的传输不确定性，互操作性不强，本质安全和远程传输等缺点。着重对如何提高通信响应实时性和安全性以及如何实现远程传输等问题进行了深入的探讨、分析。根据工业控制领域的未来需求，设计了一套基于PROFINET工业以太网的造纸机传动系统。为国内自主知识产权的纸机电气传动控制系统设计与开发提供理论和原创性的技术依据，使之达到技术含量高、整体控制精度高、运行稳定和投资成本低的目的。也为我国国产高速造纸机配套高速高精度的现场总线控制系统提供了较好的设计蓝本和参考应用案例。本文主要贡献是：br　　1）PROFNIET关键技术研究br　　PROFINET是PROFIBUS国际组织（PI）提出的用于自动化的开放的工业以太网标准，为自动化技术提供广泛和完整的解决方案。开发PROFINET的动力源自用户的需求、制造商投资规模的缩减以及整个工厂范围内的工程要求。它代表了一个重要的方面，即满足公司管理层到现场层通信的连续性。论文对PROFNIET系统模型和通信调度机制进行了全面的分析，论证了PROFINETIO和PROFINETCBA的模型构建以及通信调度方式的实施。对工业以太网PROFINET关键技术进行了较深入研究，分析了其系统模型和通信调度机制，并阐述了实现方案。br　　2）传动系统的实现br　　系统采用PROFINET总线，每台传动装置均配有一块PROFINET适配器模块；PLC作为控制核心，由PLC对操作台上每一个传动点的操作进行处理，并把由脉冲编码器测得的相应速度信号以总线通信方式传送给逆变单元；使用全双工交换式以太网技术解决传输中通信的实时性和确定性问题；使用工业以太网交换机扩大网络带宽；通过用连接电缆中的空闲线缆为现场设备提br　　供工作电源，以实现现场总线供电。最后给出了系统现场运行参数和运行效果。关键词：工业以太网，现场总线，PROFINET技术，纸机传动系统设计8.学位论文王逸民DCS系统下位机通信模块的开发2009根据信息产业发展规划，我国工业控制机产业将达到年产值1000亿元。其中发展重点是：适应改造传统产业的需求，大力推进PLC、嵌入式工业计算机的产业化生产，重点开发生产有自主知识产权的DCS（集散控制系统）、FCS（现场总线控制系统），使国产品牌达到50%以上的市场分额。可以预见，随着电力、冶金、石化、环保、交通、建筑等领域在“十一五”期间的迅速发展，他们对工控机的需求将逐渐