文档介绍：摘要现场设备的实际情况,仍然以舶总线技术主,但由于本系统中的随着信息网络技术的发展和以太网技术本身的完善,构建以工业以太网为基础的全球开放的工业控制网络是自动控制技术发展的趋势。因此,如何将传统上用于管理层的以太网技术应用于过程监控层甚至现场设备层是目前研究的热点问题。文章首先对控制层和现场设备层的常用的控制技术做了综述,分析比较了⑾殖∽芟吆凸ひ狄蕴际醺髯缘挠湃钡恪T诖嘶∩现氐闾致哿艘蕴在工业控制领域应用的可行性和必要性。文中深入分析了以太网在工业控制领域应用中所遇到的实时性、可靠性和安全性问题,并结合最新的技术进展,提出了系统解决方案。本文根据污水处理的工艺特点和技术要求,以某污水处理厂为对象,设计了基于工业以太网的污水处理控制系统,并借助于软件对该系统进行了模糊控制策略的研究。该系统在过程监控层采用工业以太网进行通讯,成功地实现了上位机ひ狄蕴姆植际郊嗫亍6谙殖∩璞覆悖悸堑侥壳肮用的是带有以太网接口的虼嗽谙殖∩璞覆悖绻殖∩璞敢泊幸蕴接口,将能很方便的通过工业集线器与迪滞ㄑ丁最后,对以太网在工业控制领域的应用前景作了展望。关键词:工业以太网实时性可靠性安全性污水处理模糊控制江苏大学硕士学位论文
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第一章绪论究翁庋芯康囊庖工业现场自动控制技术的发展是实时陛、安全性、可靠性等问题。这些问题不解决,以太网技术就难以在工业在监控层和现场设备层采用以太网技术,不仅可以省去各种现场总线之间以及现场总线与管理层以太网之间复杂的网关设备,实现办公自动化网络和工业控制网络的“无缝连接”【”,而且可以将商业以太网中成熟的应用技术方便地移植到工业控制系统,始终保持工业控制网络技术不游离于网络发展的主流技术之但将传统上用于管理层的以太网技术应用到工业控制现场必定会碰到很多困难,毕竟工业控制现场的环境比管理层的环境要恶劣的多,首先需要解决的就控制中得到充分应用。本文以污水处理厂污水处理控制网络为例,充分考虑污水处理行业的工艺技术特点,并结合以太网和现场总线技术的最新进展情况,研究基于工业以太网的污水处理控制系统,为以太网技术在工业控制领域的全面应用打下基础。计算机和通信技术的发展促进了工业控制技术的变革,目前市场上常见的工业控制技术主要是以下三种:集散型计算机控制系统⑾殖∽芟呖刂葡统⒐ひ狄蕴刂葡低场O旅娼ǚ直鸺蛞=樯芤幌抡馊旨际醺髯缘特点。.⑿图扑慊刂葡低集散型计算机控制系统出现在上世纪年代,由于计算机的功能和可靠性大为提高,而价格却不断下降,尤其是工业用控制计算机诓捎昧巳哂技术、软硬件自诊断功能后,其可靠性已提高到基本满足工业控制需要的程度。年美国的竟ú剂说谝桓黾⑿图扑慊刂葡低。吸收了模拟仪表和计算机控制的优点,将控制功能和危险性分散,而将参数显示和操作部分高度集中。因此,相对传统的由模拟调节仪表组成的过程控制系统,江苏大学硕士学位论文外。
警豁豳唤鼍哂屑ǜ叩目煽啃裕夷芄煌瓿芍苯拥氖挚刂啤⑺承蚩刂啤⑴控制、数据采集和处理、多变量解耦控制以及最优控制等功能。常见的络结构有三种【:星形结构、环形结构和总线形结构,见图。与一般的计算机控制系统相比,哂幸韵绿氐恪】:①松耦合的多处理机系统,可实现硬件积木化诮峁股鲜恰ǜ鏊神詈系亩啻砘低常胍怨蚕砟诖嫖;〉慕赳合系统相比,它的通信量少,分散的子系统自治性强,各个微处理机都可以有自己的局部操作系统,所以系统配置十分灵活。②软件模块化还惴旱挠τ糜谝幌盗械墓ひ盗煊颍」芩堑纳ひ蘸筒犯饕欤但从过程控制的要求来说,有相当大的共性。这些为娜砑杓铺峁┝朔便。S没峁┝讼嗟狈岣坏墓δ苋砑没е恍氚匆G笱∮谜庑┤砑块,即可大大减少用户的开发工作量。③控制系统用组态方法组成捎米樘姆椒ㄉ煽刂葡低常こ淌Π凑障低车乜刂品桨福覦提供的模块中选取必要的模块,采用填表方式、步骤记入方式或类似于画系统方块图那样的连接模块方式进行系统的组态,即系统生成。组态一般是在各种操作站上进行。④通信网络的应用通信网络是纳窬惺啵锢砩戏稚⒌亩嗵ḿ扑慊谢牧悠来,实现相互调节、资源共享的集中管理。⑤可靠性高江苏大学硕士学位论文切谓峁梗环形结构;芟咝谓峁
层的低成本网络。根据国际电工委员会标准定义:现场总线是指安装令牌网。令牌总线网具有总线网接人方便、可靠性较好的优点,也具有令牌环母呖煽啃蕴逑衷谙低辰峁埂⒉捎萌哂嗉际酢⒆哉锒瞎δ芎透咝阅艿元器件上。但际跻灿泻艽蟮木窒扌裕捎谑澜缟系腄厂家众多,各厂家自己的硬件和软件都具有灵活的组态和配置能力,为适应工业生产环境,各厂家对其产品均进行了加固处理,使其具有防尘、防潮、防电磁干扰、抗冲击、震动及耐高低温等恶劣环境的能力。但是不同的系统采用的计算机硬件差别很大,而各家的牟僮髟闭竞凸こ淌φ静畋鹁透罅恕T贒系统中,不同