基于以太控制网络的智能测控系统

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1、基于以太控制网络的智能测控系统

2、第1...摘　要：介绍了工业以太控制网络与现有现场总线相比所具有的优势，并建立起完整的以太控制网络体系架构。基于以太控制网络，实现了电动机测控模拟系统，详细介绍了其中测控节点和监控软件的设计，并对系统存在的问题进行了分析。关键词：现场总线；以太控制网络；TCP/IP；测控系统Anintelligentmeasurement＆controlsystembasedonEthercontroleasurementandcontrolmodelsystemforelectromotorsbasedonsuchcontroleasurementandcontrolnod

3、esaseasuringandcontrol.Itanalyzestherelatedproblemsthatexist.　　Keyeasurementandcontrolsystem0　引言　　　　为了适应现代化工农业甚至战争的新需求，对电子测量技术和测量系统、控制系统都提出了越来越高的要求，测试的项目和范围不断扩展，测试的速度和精确度的要求与日俱增，而测试的复杂程度也相应加大，这些都使得“测试自动化”变得必不可少，并且迫切需要采用更先进的技术。现场总线的出现。标志着工业控制技术领域一个新时代的开始。近些年来，随着网络技术的开展，以太网进入了控制领域，形成了新型的以太控制网络技术。1　基于

4、Ether的开放工业控制网络　　　　由于嵌入式技术使Ether能到达传感器和执行器，这使得整个网络的瓶颈效应集中在现场总线设备层上的问题得以解决，构成如图1所示的新型工业控制网络体系结构。　500)this.style.ouseg(this)">　　　这个网络的特点是：①Ether贯穿于整个网络的各个层次，它使网络成为透明的、覆盖整个企业范围的应用实体。它体现了办公自动化与工业自动化的无缝结合，因而被称为扁平化的工业控制网络，其良好的互连性和可扩展性使之成为一种真正意义上的全开放的网络体系结构。②高性能的工业网络要求更高的带宽，而以太网是一种成熟、快速的网络协议，近期发展的千兆以太网使其能够

5、成为整个企业范围内的主干网，它能够提供带宽和响应时间。　　控制网络包括2部分：直接控制现场的现场控制网络，异地可对现场设备进行监控的远端监控系统。　　现场控制网络除了实时监控现场设备外，还应提供反映生产现场的实时信息，并可通过Inter向远端监控系统传递现场信息，而且保留一定的历史生产数据。同时，应将远程监控系统发来的控制数据及时送达到现场设备。在远程监控系统没有命令请示时，现场控制网络应具有自治性。对远程监控系统来讲，应具备丰富的数据访问工具，如实时动态流程监视图、实时曲线、历史曲线、现场多媒体监控图像、数据查询、统计、分析等。同时，提供实时数据接口，使控制命令可方便的通过它自动到达现场控

6、制网络。2　基于以太控制网络的电动机测控模拟实施方案　　　　基于以太控制网络体系结构，笔者开发了电动机测控模拟试验系统，如图2所示。系统包括6个通用的测控节点、1台数据库服务器、2台(或更多)本地监控计算机、1个防火墙/代理服务器和2台(或更多)远程监控计算机。除远程监控计算机外，各部分通过以太网组成总线型拓扑结构。以太网是整个系统的“生命线”，它的通信容量、传输距离、可靠性、实时性、抗干扰性都是设计中所要关注的。由于局域网是为商业应用而开发的，在实际应用中，需要使用改进的局域网接入介质，才能达到现场总线的要求。Ether测控系统通过防火墙/代理服务器接入Inter，远程的监控计算机可以通过

7、Inter监控Ether测控系统的运行情况。500)this.style.ouseg(this)">系统各模块的具体功能如下：　　(1)测控节点检测电动机的电流、电压等测量参数，以数据报的方式向监控计算机传送测量到的数值。当被测参数的数值出现异常时，报警并进行相应的处理。　　(2)数据服务器主要存储各测控节点上传参数的历史数据，实现数据的定义、维护、访问、更新及管理，并响应监控计算机的数据请求。　　(3)监控计算机的主要任务是对测控节点的测量数据进行处理、分析和显示，对测控点下达处理命令，并通过Ether访问数据服务器，读写数据服务器上的数据。　　(4)远程监控计算机通过Inter访问Eth

8、er控制网络，实现和本地监控计算机相同的功能。　　监控计算机和数据服务器之间采用2层C/S结构，使用2层C/S结构主要是为了设计方便，但它存在极大的局限性。当采用2层C/S结构不能满足系统要求时，可以选择3层C/S结构、B/S结构或者混合结构。3　测控节点实现　　　　测控节点的主要功能是对要测量的参数进行数据采集，经ADC送到MCU进行数据处理，并通过Ether传送到监控计算机和数据服务器；或通过Inter传