文档介绍：南京航空航天大学
硕士学位论文
分布式控制系统的设计与实现
姓名:曹霖
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:游有鹏
2011-01
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
分布式控制系统随着计算机技术与网络通讯技术的不断发展,已经广泛应用于大型的生产
制造工作中,是先进制造技术与信息化技术相结合的典型应用实例。本文以多台锻压机械组成
的小型分布式控制系统为研究对象,利用标准以太网的硬件,提出了一种适合数控锻压设备组
成的分布式控制网络的应用协议。并以此协议为基础,开发实现了此分布式控制系统的状态监
控功能。
本文首先分析了分布式控制系统的关键技术和发展概况,并指出网络连接方案的选择是实
现分布式控制系统状态监控的关键问题之一。通过分析标准以太网协议,并对几种常用的工业
实时以太网做出了详细的分析, PowerLink协议的基础之
上,提出了适合本系统的时间槽应用协议。并且以此协议为参考,设计了由一台上位机和多台
下位机通过集线器实现网络互连的小型分布式控制系统。
通过分析分布式网络监控的软件体系结构,较为详细地阐述了系统各个软件组成模块的功
能和开发方法,主要模块包括: 上位机实现的PLC编辑和编译工具、监控界面和数据采集界面、
本文所提出的时间槽通讯协议,以及下位机实现的主从站同步控制和运动状态参数传输等。最
后通过上位机开发的嵌入式Web服务器构成了此分布式系统监控的三层体系结构,实现了一个
较为完整的分布式控制系统的状态监控。
最后,通过同步数据网络传输测试,验证了本文提出的网络的时间槽应用协议的可行性,
能够满足主从站的网络同步控制和分布式监控的要求。

关键词:分布式控制系统,PC104,工业实时以太网,状态监控
I
分布式控制系统的设计与实现
ABSTRACT
As the development puter technology munication technology, the
Distributed Control System has been applied in manufacturing for years, and the Distributed Control
System is a typical application bines advanced manufacturing technology with information
technology.
This Paper's research object is a small distributed control system which is constituted with some
forging equipment. This paper presents a new type of application protocol which is based standard
and is suitable for work of the small distributed control posed of forging
machine. According to the protocol, the Paper has developed the state supervision function of this
distributed control system.
At first, this paper has discussed the key technology and the development of distributed control
system, and pointed out that work connection solution is one of the key issues to realize the
state supervision function. By analyzing the standard protocol and the protocol of several
kinds of industry real-time , the paper has presented the time and slot protocol which is suited
for the small distributed control system. According to this protocol, we developed this small
distributed control system whic