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文檔簡介
1、隨著信息技術和自動化技術的發(fā)展,智能化、數字化和網絡化代表了現代工業(yè)控制的發(fā)展方向。本文研究基于工業(yè)以太網的電動執(zhí)行機構的控制網絡系統(tǒng)設計和開發(fā),目的是開發(fā)出基于工業(yè)以太網構架的、適用于工業(yè)生產控制網絡系統(tǒng),能對現場多臺運行的電動執(zhí)行器進行實時監(jiān)控的系統(tǒng)和軟件。
論文首先簡要介紹了工業(yè)控制網絡的發(fā)展歷程,指出了存在的實時性問題和國內外的研究現狀,接著從現場總線到工業(yè)以太網對實時性問題進行了研究。然后,介紹了整個系統(tǒng)的硬件組
2、成部分的設計,主要包括電動執(zhí)行機構的組成部分,串口轉以太網模塊,以及執(zhí)行機構、以太網模塊和上位機之間的通訊等。
針對工業(yè)以太網在工業(yè)應用中出現的實時性和可靠性無法保證的問題,本文首先對以太網的通信延遲的問題進行了分析,給出了通信延遲各個組成部分的計算方法和數學期望表達式。接著通過實驗分析了節(jié)點數目、幀長度和通信速率等因素對以太網實時性的影響。研究了工業(yè)應用中三種數據發(fā)送方式下,標準以太網和快速以太網的實時特性。然后通過研究
3、以太網的實時調度問題和監(jiān)控實時性要求,對不同類型的信息進行分類優(yōu)先級設置,并采用優(yōu)先級調度算法,通過實驗進行了驗證。最后結合實際情況采取了對交換機等設備采用冷冗余設計的方法以提高系統(tǒng)可靠性。在上位機的程序設計中,自定義通訊協(xié)議完成了監(jiān)控系統(tǒng)軟件的設計,并對通訊實時可靠性進行了測試獲得了滿意的結果。
本文最后總結了系統(tǒng)總體的設計。對進一步改進該軟件以及應用推廣提出了系統(tǒng)的展望。針對工業(yè)應用中對數據保存、遠程控制和組態(tài)軟件互通
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