车间数字设备集成控制系统结构与嵌入式接口的设计

武汉理工大学硕士学位论文车间数字设备集成控制系统结构与嵌入式接口的设计姓名：张其林申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：李刚炎20060501车间数字设备集成控制系统结构与嵌入式接口的设计作者：张其林学位授予单位：武汉理工大学参考文献(52条)1.JeanLabrosse.邵贝贝嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ20032.DrManfredPatzFieldbusFoundationHighSpeedEthernet20003.阳宪惠工业数据通信与控制网络20034.HirschmannCoIndustrialETHERNET-Communication20015.严隽琪制造系统信息集成技术20016.周立功ARM嵌入式系统基础教程20057.李爱平制造系统与设备的控制19988.周祖德基于网络环境的智能控制20049.RalphBuesgen.JoachimFeldRealtimeonEthernet:howPROFInetV2.0improveson200210.侯维岩.邓记才.S.Ruping.费敏锐工业控制网络的交换拓扑结构性能评价[期刊论文]-工业仪表与自动化装置2003(3)11.彭瑜工业以太网及以太网向现场层延伸的若干问题的思考展与展望2000(01)12.YidongWang.KaiguoYah.GuoziSun.PeihuangLouSerialCommunicationinDNCInformationSystems13.RealTimeServicesInEthernetBasedIndustrialAutomationNetworks200114.SJVincentFOUNDATIONTMFieldbusHighSpeedEthernetControlSystem200115.冯冬芹.金建祥.褚健工业以太网与实时以太网协议剖析200316.贾东耀.汪仁煌工业控制网络结构的发展趋势[期刊论文]-工业仪表与自动化装置2002(5)17.TheopenIndustrialEthernetStandardforAutomation200418.陈积明.王智.孙优贤工业以太网的研究现状及展望[期刊论文]-化工自动化及仪表2001(6)19.陈平.张安年工业以太网在现场总线控制系统中的应用[期刊论文]-洛阳工学院学报2000(1)20.熊诙锋.王旭永基于Internet的远程控制网络[期刊论文]-自动化仪表2001(4)21.宋真君.李京.凌志浩.吴勤勤基于工业以太网的分布式控制系统的通信研究[期刊论文]-厦门大学学报(自然科学版)2001(z1)22.李好文.郑岗.余健明.冯鑫计算机多级网络控制技术[期刊论文]-重型机械2002(2)23.陈磊从现场总线到工业以太网的实时性问题研究[学位论文]博士200424.沈钢.许晓鸣.何星.张卫东新型工业以太网介质访问控制协议[期刊论文]-上海交通大学学报2002(4)25.TheInstituteofElectricalandElectronicsEngineersIncIEEE802.3Carriersensemultipleaccesswithcollisiondetection(CSMA/CD)accessmethodandphysicallayerspecifications200226.基于以太网的工业控制网络实时通信模型研究[期刊论文]-仪器仪表学报2005(9)27.陶桂宝基于DNC软插件技术集成化生产管理系统研究与实践[学位论文]博士200328.闫伟国.王敏杰.宋满仓.刘斌基于以太网的数控加工信息集成技术[期刊论文]-农业机械学报2004(5)29.CPolsonettiIndustrialEthernetprotocols:thenextbattleground?2002(12)30.BillMossReal-timeControlonEthernet2000(02)31.乔雷基于Internet的网络数控系统[期刊论文]-制造业自动化2003(8)32.李培根.张洁敏捷化智能控制系统的重构与控制200333.李怀俊.石锋.王学军应用嵌入式工业以太网实现工业现场控制2003(05)34.项敏.王学军TCP/IP协议栈在嵌入式芯片上的实现[期刊论文]-电子设计应用2004(5)35.KirkZurellCProgrammingforEmbeddedSystems200236.田泽.于敦山.盛世敏ARMSoC体系结构200237.PHILIPS公司LPC2114/2124/2212/2214UserManual200438.王毅栋.楼佩煌.范兴柱DNC信息采集系统研究与开发[期刊论文]-制造业自动化2002(1)39.孙国梓.王毅栋.王金伟.姜澄宇.王宁生一种DNC信息系统的研究与开发[期刊论文]-计算机工程与应用2002(13)40.ManosGeorgoudakis.VassilisKapsalis.StavrosKoubiasAdvancements,TrendsandReal-TimeConsiderationsinIndustrialEthernetProtocols200341.MaxFelserReal-TimeEthernet-IndustryProspective2005(06)42.MustaphaNourelfathThereal-timemonitoringofanexperimentalmanufacturingcell200043.何轩.夏应清.李祥基于ARM微处理器的嵌入式以太网接口[期刊论文]-电气时代2005(1)44.周刚基于以太网的数控车间集成控制与管理技术研究[学位论文]硕士200245.周骆斌基于EPA的现场I/O设备的研究与开发[学位论文]硕士200546.罗蕾嵌入式实时操作系统及应用开发200547.查看详情48.邹益仁.马增良.蒲维现场总线控制系统的设计和开发200349.徐世许可编程序控制器原理·应用·网络200050.李全利可编程序控制器及其网络系统的综合应用技术市场200551.冯冬芹EPA实时以太网及其标准化200452.查看详情相似文献(10条)1.学位论文吴修德基于工业以太网的车间数字设备集成控制的关键技术研究2007目前，国内离散制造企业，尤其是中小型企业的数字设备普遍存在多种控制系统并存、不能实现远程监控与维护、信息难以直接连通和集成控制等问题；同时，生产现场信息不能被及时采集、处理和应用，现场控制层不能为企业信息系统直接提供必须的生产现场的信息。这些已成为企业信息化深入发展的瓶颈。籍此，本文提出一种基于工业以太网的车间数字设备集成控制方案，主要研究其系统的关键技术，旨在提升车间生产与管理自动化水平，实现企业管理信息系统与现场控制系统的有效集成。本文的主要研究工作如下：1．针对离散制造企业车间数字设备的接口特性和控制模式，选择适合车间数字设备集成控制的网络；建立具有不同接口的车间数字设备的网络连接方案；分析车间数字设备集成控制系统的功能，提出基于工业以太网的车间数字设备集成控制的网络结构；设计基于工业以太网的嵌入式网关，并对其进行实验研究。2．以OPNETModeler为基础，分析EPA协议的体系结构、协议模型和功能模块，开发专用于EPA的仿真模块，建立车间数字设备集成控制网络的仿真模型和基于XML技术的仿真平台；通过对实例的仿真与分析，给出应用方法。3．研究包含信息分类、采集和传输在内的基于工业以太网的车间数字设备集成控制系统中信息处理技术。在分析总结信息特征的基础上，提出基于S95的信息分类方法，并进行分类；研究总结适于车间数字设备集成控制系统的信息采集方法；集成应用EPA协议与OPC技术，提出一种新的车间数字设备集成控制信息传输策略；结合实例，给出实现方案。4．在分析控制特性的基础上，利用功能块技术，提出基于工业以太网的车间数字设备集成控制原型系统的开发方案；采用并行处理作为车间数字设备集成控制的策略，通过时间特性分析，证明方案的有效性；提出车间数字设备集成控制系统中的功能块构建方案，构建原型系统的体系结构；以工件表面热处理的控制单元为例，提出集成应用UML和功能块技术开发基于工业以太网的车间数字设备集成控制原型系统的方法。5．在基于工业以太网的车间数字设备集成控制环境下，研究离散制造过程中的工序质量动态控制的方法，提出控制系统的构建及工序质量控制的动态实施策略，以此说明基于工业以太网的车间数字设备集成控制系统的应用。2.期刊论文王保林.高丽莉.尹作栋.张学峰新一代集成控制系统在煤粉混匀中的应用-制造业自动化2006,28(7)主要介绍由工业以太网(EtherNet)和ControlNet结合构成的新一代测控系统在煤粉混匀系统中的应用.系统上层网络为以太网,下层为现场总线ControlNet网络.本系统在煤粉混匀系统中运行结果表明:该系统具有集成成本低、系统稳定性和可靠性高的特点.3.学位论文徐晓明基于EPA的车间数字设备集成控制系统中网关设计与系统仿真2007目前，中小型离散制造企业的数字设备普遍存在多种控制系统并存、不能实现远程监控与维护、信息难以直接连通和集成控制等问题；同时，生产现场信息不能被及时采集、处理和应用，现场控制层不能为企业信息系统直接提供必须的生产现场的信息。这些已成为企业信息化深入发展的瓶颈。因此，对车间数字设备集成控制的实现方案的研究具有重要意义。本文提出一种基于工业以太网的车间数字设备集成控制的方案，用于实现离散制造企业的管理和控制信息的交互与集成。本文的主要研究工作包括：1．分析离散制造企业车间数字设备通讯接口的特性和控制模式，选择适合车间数字设备集成控制的网络，提出具有不同接口的车间数字设备的网络连接方案；对EPA的协议栈、确定性通信调度方案以及基于EPA的控制系统的体系结构进行详细分析；构建基于工业以太网的车间数字设备集成控制网络的体系结构。2．分析基于工业以太网的车间数字设备集成控制系统中网关的功能；设计基于EPA协议的嵌入式网关的硬件结构；在此硬件平台上移植μC/OS-Ⅱ实时操作系统和LwIP协议栈，并实现EPA协议栈的功能，开发嵌入式网关的用户程序。3．采用OPNET仿真软件，结合EPA协议，建立基于EPA的仿真模型，包括网关节点模型和设备节点模型，以及相应的过程模型；在此基础上，开发基于EPA的车间数字设备集成控制系统的网络性能和用户层仿真软件，以及基于XML技术的网络仿真平台：对所构建的基于EPA的车间数字设备集成控制系统网络进行仿真研究。4.学位论文张良车间设备集成控制系统中数控机床状态监测的研究2007随着计算机网络及通讯技术的飞速发展，自动化技术向着智能化、信息化和网络化方向发展。为了保证现代机械制造系统中的自动加工设备与工件的安全，避免重大事故，提高生产率和数控机床的使用率，必须采用状态监测技术来加强设备的运行管理。本文以车间数字设备集成控制系统环境下的数控机床状态监测系统为研究对象，以三菱数控系统为例，着重研究了数控机床状态信息的提取方法和相应的监测软件编制，并以实例的形式进行了验证。论文主要研究工作和成果如下：1．在对数控车间运行的功能模型分析与监测系统需求的分析的基础上，运用工业以太网技术和组态控制技术，设计了车间数字设备集成控制系统环境下的数控机床状态监测系统体系结构。2．以课题组选用的三菱数控机床为研究对象，在充分了解其工作原理及特点的基础上，将涉及数控机床的有关状态信息进行了分类与归纳，并运用用户宏程序方式对数控机床部分特征状态信号进行了提取。3．采用模块化设计的方法，运用MCGS组态软件编写了具有友好人机交互界面的机床状态监测软件。实验证明该软件可以实现机床的运行时间参数实时显示、数控加工程序的上传/下载以及对机床的换刀过程的状态监测。4．分别从硬件和软件两个方面对监测系统的主要功能进行了测试。测试结果表明所设计的车间数控机床状态监测系统能够完成预设功能，实现了对数控机床状态监测的目的，体现出所建立