田原[1]2003年在《基于现场总线的工控网络体系构建及其组态软件数据交换模式的研究》文中认为作为近年来国际上迅速发展起来的、备受关注的控制网络新技术，现场总线是一种应用于生产现场、在微机化测量控制设备之间实现开放式、双向串行多节点数字通信的底层控制网络。控制网络通常指以控制事物对象为特征、主要面向某个企业或某个系统的底层的计算机网络，在企业综合自动化的条件下，现场总线控制系统（FCS）不再是孤立的底层现场设备网络，而是企业信息网的测控子网，是整个网络数据信息流的起点。基于现场总线控制系统和工业控制网络的企业综合信息化自动化系统可以实现从最高决策层到最低设备层的综合管理控制一体化，从而形成一个完整的企业网络信息系统。本文的研究工作是密切结合重庆某汽车制造厂面漆车间涂装生产线的自动化改造工程设计实践进行的。本文针对工业控制网络和现场总线控制系统（FCS）进行了网络构建及数据交换模式的研究工作，提出了一个基本的建立在现场总线控制系统上的企业控制网络模型，阐明了具体实现方法，并通过监控组态软件的数据交换实现了控制网络和信息网络的系统集成。本文研究的目的在于增强企业生产过程现场与管理决策层之间进行实时数据传输和信息交换的实时性、可靠性，提高企业综合信息化自动化水平和现场管理水平，最终实现管理控制一体化运行模式。论文共分6章：第1章简要阐述了现场总线技术和工业控制网络的产生、发展现状和企业网络信息系统的一般层次结构。第2章讨论了现场总线与控制网络技术以及监控组态软件的研究现状和研究方向。第3章阐述了运用叁菱CC-Link现场总线以及叁菱Melsec Net10 工业控制网络对某汽车制造厂面漆车间涂装生产线的自动化改造工程设计的控制网络改造方案。第4章首先剖析CC-Link现场总线的基本特性和通信协议，在此基础上详细阐述了构建一个基于现场总线控制系统的工业控制网络过程中进行系统集成的具体实现方法。第5章详细讨论了Windows环境下进行数据交换设计的一些基本问题，给出了采用DDE协议在监控组态软件Intellution iFIX2.2和VB应用程序间通过数据交换实现控制网络和信息网络系统集成的一个具体实现；此外本章还详细分析了OPC模式，对OPC标准的自动化设备驱动程序和软件接口的开发实现，给出了一些具有一定参考价值的设计思想。第6章总结了论文工作。
尤天刚[2]2006年在《基于ARM的嵌入式工控网络平台的构建》文中指出现场总线和以太网各有特点,二者的融合是工控网络发展的趋势。由于工业以太网技术的复杂性,目前还处于起步阶段,有多种组网形式。相对来说传统的跨协议转换方法实现最简单,它通过网关或代理服务器进行以太网与现场总线的信息转换,实际上是一种分层网络的实现机制。本文从构建一个分层化的工业以太网体系出发,详细介绍了构成分层网络的485总线和以太网的特点、通信协议内容,并重点分析了协议的实现、485总线到以太网的协议转换和以太网到485总线的协议转换。文章以ARM微控制器为基础,详细介绍了应用于工业控制过程的嵌入式硬件架构和嵌入式软件体系,具体分析了工业控制网络的组成结构,给出了搭建工控网络平台的硬件和软件的具体实现方案,详细介绍了硬件平台的搭建、软件平台的移植过程。
狄佳[3]2013年在《智能化小型水电站监控系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理我国水能资源蕴藏丰富，方便开发水电工程，其中小型水电资源的分布最为广泛。现在低碳环保的发展理念深入人心，对清洁能源的使用逐渐受到重视，尤其在面对治理城市发展中遇到的环保问题时，深刻认识到环保发展重要性。水能资源的开发是清洁能源使用的一种重要类型，国家大力扶持对农村小水电的建设，于2011年正式启动农村水电增效扩容改造试点工程，涉及重庆、浙江、湖北等多个省市地区，对1995年底前建成的单站装机容量在5万千瓦以下的农村水电站实施改造。2011年，陕西已有60个县开发了农村小水电站，建成小水电站610处；在2012年底重庆完成对434座农村老旧水电站的改造工作；2013年3月安徽省获得国家4017万元的对农村小水电进行扩容改造的预算投资。通过建立小型水电站监控系统是实现小型水电站有效运行、生产高质量电能、综合自动化控制的一条有效途径。在计算机技术快速发展的背景下，小型水电站计算机监控系统迅速发展，成为当下小型水电站监控系统研究的主要发展方向。该课题以重庆綦江皂角林小型水电站为背景研究对象，针对小型水电站的特征和需求，利用组态王软件设计平台完成电站计算机监控系统的设计开发。首先，论文对小型水电站的网络通讯进行介绍和分析，在此基础之上通过对RS-485、CAN和以太网等网络连接方式以及Modbus等协议的对比研究，设计了本课题采用的多种协议网络连接方式。在数据远传中使用光纤和3G公用网络互为备用的冗余连接方式，提出一种新的适用于传送工控数据的基于差值和Huffman编码压缩算法互为结合的数据压缩方式，提高网络数据传输的实时性，该网络连接方式同时可为扩展智能手机浏览水电监控系统提供必要的接口，为小水电全方位立体监控研究打下基础。其次，给出小型水电站计算机监控系统的总体设计。以綦江皂角林小型水电站为背景，对建设小型水电站监控系统的需求分析、设计原则进行了研究阐述，针对小型水电站的实际情况，研究设计了小型水电站计算机监控系统的结构组成和任务功能，并对设计计算机监控系统的设备选取进行了举例介绍和分析说明。然后，以提高监控系统中数据传送的效率为研究目标，研究了数据压缩对数据传输的优化作用，设计了一种基于差值数据相关性的Huffman编码压缩方法。对本系统数据进行分析比较，总结出其在传输中存在的特征，再通过对比分析几种成熟的压缩编码方式，针对本系统数据特征，提出一种能够有效提高本系统数据传送效率的基于数据相关性的Huffman编码压缩算法，并对该算法进一步论证研究，说明了其在本系统中的可行性、有效性。最后，本课题以组态王为软件设计平台，在其上完成了系统的信息通讯，工程的创建，设计了运行画面、趋势曲线、系统管理等界面，并在綦江皂角林小型水电站现场进行了实地的调试运行，效果良好，得到了电站的好评。
参考文献：
[1]. 基于现场总线的工控网络体系构建及其组态软件数据交换模式的研究[D]. 田原. 重庆大学. 2003
[2]. 基于ARM的嵌入式工控网络平台的构建[D]. 尤天刚. 电子科技大学. 2006
[3]. 智能化小型水电站监控系统的设计与实现[D]. 狄佳. 重庆理工大学. 2013
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