文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
CGSE-ES冗余分布式控制系统的分析与设计
姓名:巩超
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:杨煜普
20080101
CGSE-ES 冗余分布式控制系统的分析与设计

摘要

本文所阐述的低温地面支持设备-电气系统(Cryogenic Ground
Supporting Equipment–Electrical System,即 CGSE-ES)的冗余
分布式控制系统,是 CGSE 系统中用于完成测量、控制、监控以及部
分通信任务的重要单元,其各级分布式组成部分都采用了冗余设计,
具有很高的稳定性和可靠性。此外在软件设计方面,尽力做到程序具
有较高的可靠性和测量控制精度,并具有很好的实时性和灵活性。
CGSE-ES 冗余分布式控制系统的分析与设计,主要包括以下几个
方面:控制系统的硬件设计、数据采集与控制算法的设计、人机界面
设计、通信程序模块的设计。控制系统的硬件设计:采用分布式架构,
西门子 S7-400H 型 PLC 作为主控制器,远程 I/O 从站 ET200M 作为分
布式从站连接现场各种数据信号和控制信号,PC 机作为上位机人机
界面,它们通过 Profibus 现场总线构架成网络。数据采集与控制算
法的设计:通过西门子 Step7 软件编写相关算法程序。人机界面设计:
利用西门子软件设计控制系统的人机界面。通信程序模块的设
计:程序用 VB 编写,该程序包括与人机界面的 OPC 通信部分
及与通信接口系统的以太网 TCP/IP 通信部分。

关键词低温地面支持设备,冗余,分布式,控制系统
II
Analysis and Design of CGSE-ES Redundant
Distributed Control System

Abstract

CGSE-ES (Cryogenic Ground Supporting Equipment –
Electrical System) Redundant Distributed Control System is an
important unit of CGSE System. It is for finishing the task of
measuring, controlling, monitoring and munication.
Each distributed part of it has used the redundancy design, so
it has high stability and reliability. Moreover, as to the
software design, try the best to make the programs more reliable,
have good precision in measuring and controlling, very
real-time and flexible.
Analysis and Design of CGSE-ES Redundant Distributed
Control System mainly includes: hardware design of the Control
System, algorithm design of the data collection and control,
Human Machine Interface (HMI) design munication program
design. Hardware design of the Control System: use the
distributed structure, that is, Siemens S7-400H PLC serves as
the main controller, I/O slave station ET200M serves as the
distributed slave station to connect the data and control
III
signals in the field, PC serves as the HMI, and all of them above
form work through Profibus fieldbus. Algorithm design of
the data collection and control: develop the