| 【中文题名】 | 异构网络港口控制系统的设计与实现 |
| 【英文题名】 | Design and Realization of Habor Control System Based on Heterogeneous Network |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-10 |
| 【中关键词】 | 异构网络,以太网,OPC,ProfiBus-DP,, |
| 【英关键词】 | Heterogeneous Network,Ethernet,OPC,ProfiBus-DP, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>自动控制、自动控制系统> |
| 【论文摘要】 |
随着计算机网络技术的不断发展，使得生产过程的底层自动化监视和控制逐渐完善，形成了基于可编程控制器、集散控制系统、现场总线控制系统的各种工业控制网络，使生产的自动化水平大大提高。但工业控制网络日趋向大型化、复杂化方向发展，在实际生产现场形成了多套监控网络平台，用以对各种不同的生产现场或同一生产现场的不同部分进行实时监控，这些异构的监控平台是由不同的控制网络构成，难以互相联系与数据共享。而另一方面，管理层希望将管理深入到工业控制现场。因此，实现异构网络互联以及与信息网络的集成和数据共享成为了控制系统发展的趋势和要求。本论文正是根据这些实际情况，结合码头控制系统的异构网络，综合运用以太网技术和OPC技术对异构网络控制系统的同构进行研究的。
本文首先分析了异构网络控制系统同构的思想，提出网络级与接口级实现同构的方法。针对网络级通过以太网实现同构，针对接口级通过OPC技术实现同构。
其次，本文对以太网的概念以及介质访问控制方式进行了介绍，分析了工业以太网的发展现状和趋势，分析了以太网运用于工业控制现场所要解决的关键问题，如实时性和确定性、工业可靠性、网络安全性等。同时本文对ProfiBus-D... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
3-4 |
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Abstract |
4-8 |
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第1章 绪论 |
8-13 |
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1.1 引言 |
8-9 |
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1.2 课题的背景与意义 |
9-10 |
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1.3 论文结构 |
10-13 |
|
第2章 网络控制系统的发展及现状 |
13-16 |
|
2.1 集散式控制系统 |
13 |
|
2.2 现场总线控制系统 |
13-14 |
|
2.3 工业以太网控制系统 |
14-16 |
|
第3章 异构网络控制系统同构的设计方案 |
16-27 |
|
3.1 异构网络同构化思想 |
16-17 |
|
3.2 基于工业以太网的网络级同构 |
17-20 |
|
3.3 基于OPC技术的接口级同构 |
20-27 |
|
3.3.1 OPC技术 |
20-22 |
|
3.3.2 OPC结构模式 |
22-23 |
|
3.3.3 OPC软件体系 |
23-24 |
|
3.3.4 接口级同构的实现 |
24-27 |
|
第4章 工业以太网通信 |
27-39 |
|
4.1 以太网 |
27-31 |
|
4.1.1 以太网简介 |
27 |
|
4.1.2 以太网技术 |
27-31 |
|
4.2 工业以太网 |
31-36 |
|
4.2.1 工业以太网的发展现状 |
31-35 |
|
4.2.2 工业以太网的发展趋势 |
35-36 |
|
4.3 以太网应用于工业自动化的关键问题 |
36-39 |
|
4.3.1 实时性和确定性 |
36-37 |
|
4.3.2 工业可靠性 |
37 |
|
4.3.3 网络安全性 |
37-39 |
|
第5章 港口控制系统的网络分析 |
39-62 |
|
5.1 ProfiBus-DP总线的协议分析 |
39-47 |
|
5.1.1 编码和传输技术 |
41-42 |
|
5.1.2 报文格式 |
42-43 |
|
5.1.3 报文类型 |
43-44 |
|
5.1.4 介质访问控制 |
44-46 |
|
5.1.5 传输服务 |
46-47 |
|
5.2 ControlNet总线的协议分析 |
47-55 |
|
5.2.1 报文格式 |
48-50 |
|
5.2.2 隐性令牌机制 |
50 |
|
5.2.3 时间分片算法 |
50-52 |
|
5.2.4 生产者/消费者模式 |
52 |
|
5.2.5 CIP协议 |
52-55 |
|
5.3 工业控制无线通信网络 |
55-62 |
|
5.3.1 无线通信网络在工控领域的应用现状及前景 |
55-57 |
|
5.3.2 工业控制对无线通信的需求 |
57-58 |
|
5.3.3 无线现场总线RFieldbus |
58-60 |
|
5.3.4 RFieldbus中的实时性问题 |
60-62 |
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第6章 异构网络港口控制系统的设计与实现 |
62-79 |
|
6.1 港口控制系统概况 |
62-63 |
|
6.2 港口控制系统的网络结构 |
63-64 |
|
6.3 港口控制系统的控制要求 |
64 |
|
6.4 异构网络控制系统的难点 |
64-65 |
|
6.5 异构网络控制系统的实现 |
65-79 |
|
6.5.1 ABB AC450 DCS系统的集成 |
65-69 |
|
6.5.2 ControlNet网络的集成 |
69-73 |
|
6.5.3 无线ProfiBus-DP的集成 |
73-75 |
|
6.5.4 触摸屏的集成(MPI网络) |
75-79 |
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第7章 总结和展望 |
79-80 |
|
致谢 |
80-81 |
|
参考文献 |
81-84 |
|
攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研项目 |
84 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.385409 |
