EPA现场控制器通信模块的设计与开发

浙江大学硕士学位论文EPA现场控制器通信模块的设计与开发姓名：桂本烜申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：冯冬芹;褚健20060301EPA现场控制器通信模块的设计与开发作者：桂本烜学位授予单位：浙江大学参考文献(51条)1.阳宪惠现场总线技术及应用19992.张志学.肖志怀.李朝晖以太网与现场总线[期刊论文]-工业控制计算机2001(7)3.冯冬芹.黄文君工业通信网络与系统集成,863现代集成制造系统技术丛书20054.冯冬芹.金建祥.褚健Ethernet与工业控制网络[期刊论文]-仪器仪表学报2003(1)5.徐皑冬基于以太网的工业控制系统2000(04)6.杨昌琨使工业以太网工作于现场层[期刊论文]-国内外机电一体化技术2004(6)7.杨昌焜正在进入控制领域的工业以太网2001(01)8.冯冬芹.赵联祥.褚健基于以太网的工厂测控网络的设计与实现[期刊论文]-仪器仪表学报2003(z2)9.毕旭.李孝茹.傅志中工业以太网技术的发展现状及趋势[期刊论文]-自动化与仪器仪表2005(3)10.冯冬芹.褚健现场总线的发展趋势200111.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)12.方来华.吴爱国.张钊.王冬青构成新一代分布式系统的工业以太网[期刊论文]-中国工程科学2005(5)13.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)14.徐维涛.郝晓弘.董建设步入现场控制领域的工业以太网,可编程控制器与工厂2004(06)15.冯冬芹.廖智军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2003(z2)16.陈磊.冯冬芹.金建祥.褚健以太网在工业应用中的实时特性研究[期刊论文]-浙江大学学报(工学版)2004(6)17.董春利基于TCP/IP协议的现场级控制器研究及其实践[期刊论文]-电气时代2005(6)18.高路.于海斌.王宏.徐皑冬EPA网络体系结构[期刊论文]-计算机工程2004(17)19.吴志扬关于Ethernet现场智能控制器的几点思考[期刊论文]-自动化仪表2004(4)20.双层多微处理器的DCS现场控制器管控一体化结构研究[期刊论文]-上海大学学报1996(1)21.李嘉.杨佃福引入以太网技术是现场总线技术发展的一个必然趋势[期刊论文]-自动化仪表2001(5)22.徐皑冬.王宏.杨志家基于以太网的工业控制网络[期刊论文]-信息与控制2000(2)23.EMERSONFisher-RosemountSystems,DeltaVTMProductDatasheet200224.IEC61158.1,FieldbusStandardforuseinindustrialcontrolsystem-Partl:introductoryguide25.ASIXElectronicsCorportaion,AX88796DataSheet200126.JeanJLabrosse.邵贝贝嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ200327.QINGLI.CAROLINEY嵌入式系统的实时概念200428.深圳亿道电子技术有限公司嵌入式技术及其发展趋势200429.魏忠.张勇.雷红卫.郝文化嵌入式开发详解200330.北京科银京城技术有限公司ARM7EHP嵌入开发式系统200331.电子科技大学嵌入式软件设计中心嵌入式软件设计与开发200132.王田苗嵌入式系统设计与实例开发200333.王铁勇.侯明善.吴盘龙嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的特点及应用[期刊论文]-控制工程2003(1)34.陈德明.熊列彬双口RAM在自动化系统中的应用[期刊论文]-国外电子元器件2005(4)35.MllsDLNetworkTimeProtocol(Version3):Specification,implementationandanalysis199236.惠卫华网络时间协议的研究与实现200237.IEEEIEEE1588-2002Standard.StandardforaPrecisionClockSynchronizationProtocolforNetworkedMeasurementandControlSystems200238.DirkSMohlIEEE1588-PreciseTimeSynchronizationastheBasisforRealTimeApplicationsinAutomation200339.TheNetWorkTimeProtocol(NTP)Distribution200440.EidsonJC.HamiltonBIEEE-1588NodeSynchronizationImprovementbyHighStabilityOscillators200341.TheinstituteofElectricalandElectronicsEngneers200242.InstituteofElectricalandElectronicsEngineers200043.InternationalElectrotechnicalCommission200044.OPNETTechnologies.OpenetmodelerUselmanual200245.ControlNetEuropeanCommitteeforElectrotechnicalStandardizationGeneralPurposeFieldCommunicationSystem-volume5200046.金昊.柯冬香设备网与计算机工业通信1999(02)47.AndrewSTanenbaum.熊桂喜.王小虎计算机网络199848.ToddLammle.KevinHalesCCNPSwitchingStudyGuide200049.MichaelDSchroeder.AndrewDBirrellAutonet:AHigh-Speed,Self-ConfiguringLocalAreaNetworkUsingPoint-to-pointLinks1991(08)50.IECIEC61158-2,fieldbusstandardforuseinindustrialcontrolsystem-Part2:physicallayerspecificationandservicedefinition199351.EthernetTCP/IPinAutomation:AshortIntroductiontoreal-timeRequirements2001相似文献(10条)1.期刊论文王霄峡.黄文君.钟国庆.金建祥.WANGXiao-xia.HUANGWen-jun.ZHONGGuo-qing.JINJian-xiang基于工业以太网现场控制器的开发-工业仪表与自动化装置2005,(6)针对当前工业自动化领域的实时控制的应用需求,提出了基于工业以太网现场控制器的解决方案,分析并解决了现场控制器中的几个至关重要的问题.该控制器在实时性、开放性、可靠性、运算处理能力、多总线集成等方面具有优异的性能.2.期刊论文黄文君.金建祥.HuangWenjun.JinJianxiang基于EPA工业以太网的现场控制器研制-仪器仪表学报2006,27(8)介绍EPA工业以太网和网络控制系统的基本结构,提出了基于EPA工业以太网和CompactPCI总线的先进现场控制器的解决方案,分析并解决了控制器通讯实时性调度协议、确定性通讯、现场总线集成等几瞎丶际?使网络控制系统在开放性、可靠性、运算执行能力等方面具有良好的性能.3.学位论文谭平EPA分布式网络控制系统的设计与应用2005当前,在工业控制领域,多种现场总线标准并存的局面使得人们把以太网技术纳入了现场总线标准化工作的范畴.因此,在科技部863计划支持下进行了EPA(EthernetForPlantAutomation)项目的攻关,解决了以太网用于工业现场设备的关键性技术难题.EPA标准被列为实时以太网标准IEC61784-2中的第14族(CPF14,CommonProfileFamily14),成为我国第一个被IEC组织正式承认拥有自主知识产权的现场总线国家标准.本论文分析了工业控制技术与工业以太网技术,围绕着如何设计和应用基于以太网技术的工业控制系统——EPA标准的分布式网络控制系统而展开论述.原创性地提出了总体分散、局部集中的系统构架和网络拓扑结构,设计并实现了EPA系统独有的确定性调度机制.在系统的整体设计之后,对EPA分布式网络控制系统的核心部件——现场控制器和网桥的设计进行了详细的阐述.通过对现场控制器和网桥的功能需求分析,提出它们的总体设计方案;然后从硬件设计与软件设计两个大的方面进行剖析,根据不同的功能,分解出若干硬件子模块与软件子模块,再对各个子模块进行详细设计.论文随后研究分析了EPA分布式网络控制系统的网络布线、电力电缆布线、信号布线、接地、系统供电等现场应用的关键问题,提出了工程相关的实施规范.通过对抗干扰模型、接地模型、线缆电容分布模型、线缆电感分布模型、线缆辐射模型的分析,结合实际的工程应用经验,提出了布线与接地规范;通过供电负荷预测以及线缆电流容量的理论计算分析,形成了系统供电指导规范.EPA分布式网络控制系统在龙山化工的纯碱碳化装置进行了成功的验证应用,系统至今一直稳定可靠地运行.4.会议论文黄文君.王霄峡.金建祥基于EPA工业以太网的现场控制器开发本文针对当前工业自动化领域对控制平台开放性的应用需求,提出了基于EPA工业以太网和CompactPCI局部总线的开放性现场控制器的解决方案,分析并解决了控制器几项关键技术,使控制器在开放性、可靠性、运算处理能力、多总线集成等方面具有优异的性能.5.学位论文张庆军工业以太网接口模块的设计与应用2006当前自动化领域，控制系统和工业仪表使用的数字通信技术主要是现场总线技术，但是由于现场总线技术存在着多个标准，往往造成了在一个工厂出现多种总线并存的局面，而这些总线彼此的不兼容成为一个难题。以太网技术的快速发展，以及在IT领域的成功应用，为工业自动化领域的通信技术的发展提供了启示。控制系统和工业仪表通过使用统一的基于以太网的开放的通信协议来实现数据通信，已经成为当前的研究的热点。IT领域普遍使用的以太网技术不能完全满足工业现场特殊的环境和可靠性的要求。为此，本文提出了通过开发工业以太网接口模块来实现控制系统和工业仪表的以太网通信，完成设备间通信以及组态和监控。本文主要做了如下工作：1.提出了一种基于AT91R40008微处理器和AX88796以太网控制芯片的工业以太网接口模块的结构和软硬件设计方法。2.提出了一种嵌入式UDP/IP通信协议栈的设计方法，该方法实现了与TCP/IP兼容的以太网驱动程序、ARP协议、ICMP协议和UDP协议。3.将工业以太网接口模块应用于工业现场控制器、工业现场仪表等设备，实现了符合流程工业控制要求的网络控制系统，取得了实际的成效。6.期刊论文刘朝晖INTERBUS公路隧道监控系统技术-自动化博览2002,19(6)介绍了采用INTERBUS现场总线对公路隧道进行综合管理、控制、监视的监控系统的设计.7.学位论文刘艺华以太网在锌电解供电优化控制系统中的研究与应用2007本文以锌电解供电优化控制系统的设计为背景，以锌电解供电控制以太网的设计为目的，提出了以太网的结构设计方案，对以太网应用于锌电解现场的关键技术作了研究，并设计了现场控制器的以太网接口。围绕这个课题，重点研究了以下几个方面的问题：文章首先分析了优化控制系统的原理及结构，包含四部分：电解供电优化调度、整流供电优化决策系统、全数字闭环控制系统和集中监视与远程监控系统。按照工业以太网的设计原则，设计了基于分层的结构化锌电解供电控制以太网，为锌电解供电控制系统提供了一个全分布的、对等的通信平台。同时，针对工业控制对可靠性的要求，对网