分散控制系统设计课设工业以太网解决的关键问题技术分析

《分散控制系统设计课设工业以太网解决的关键问题技术分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、.科技学院课程设计(综合实验)报告（2012--2013年度第1学期）名称：分散控制系统与现场总线技术题目：工业以太网解决的关键问题（技术）分析院系：动力工程系班级：自动化09K1学号：091912010120学生姓名：隋晓东指导教师：李大中设计周数：1成绩：日期：2013年1月17日-..《分散控制系统与现场总线技术》课程设计任务书一、目的与要求1．通过本课程设计教学环节，使学生加深对所学课程内容的理解和掌握；2．结合工程问题，培养提高学生查阅文献、相关资料以及组织素材的能力；3．培养锻炼学生结合工程问题独立分析思考和解决问题

2、的能力；4．要求学生能够运用所学课程的基本理论和设计方法，根据工程问题和实际应用方案的要求，进行方案的总体设计和分析评估；5．报告原则上要求依据相应工程技术规范进行设计、制图、分析和撰写等。二、主要内容1．每个学生依据个人情况选择课程设计题目；2．分散控制系统抗干扰技术与安全可靠性措施综述；3．分散控制系统工程应用方案设计分析；4．现场总线技术发展应用综述；5．基于现场总线技术的工程应用方案设计分析；6．分散控制系统差错、容错控制技术设计分析；7．工程师站、操作员站功能应用综述；8．现场控制站工程应用控制方案设计分析；8．SOE

3、、事故追忆技术分析综述；9．分散控制系统接地系统设计与可靠性分析；10．分散控制系统电源安全供电系统配置方案综述。三、进度计划序号设计内容完成时间备注1选择课程设计题目，查阅相关文献资料2013年1月14日2文献资料的学习根据所选题目进行方案设计2013年1月15日3与指导教师讨论设计内容、修改设计方案2013年1月16日-..4撰写课程设计报告2013年1月17日5课程设计答辩2013年1月18日四、设计成果要求1．针对所选题目的国内外应用发展概述；2．课程设计正文内容，包括设计方案、硬件电路和软件流程，以及综述、分析等；3．

4、课程设计总结或结论以及参考文献；4．要求设计报告规范完整按照《华北电力大学课程设计标准格式》撰写。五、考核方式《分散控制系统与现场总线技术》课程设计成绩评定依据如下：1．课程设计报告；2．独立工作能力及设计过程的表现；3．答辩时回答问题情况。成绩综合评定分为优、良、中、及格、不及格五个等级。学生姓名：隋晓东指导教师：李大中2013年1月17日-..一、引言工业以太网是应用于工业控制领域的以太网技术，在技术上与商用以太网(即IEEE802.3标准)兼容。产品设计时，在材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性、可互操作性、可靠性、抗

5、干扰性、本质安全性等方面能满足工业现场的需要。Ethernet过去被认为是一种“非确定性”的网络，作为信息技术的基础，是为IT领域应用而开发的，在工业控制领域只能得到有限应用，这是由于：(1)Ethernet的介质访问控制(MAC)层协议采用带碰撞检测的载波侦听多址访问(CSMA/CD)方式，当网络负荷较重时，网络的确定性不能满足工业控制的实时性要求;(2)Ethernet所用的接插件、集线器、交换机和电缆等是为办公室应用而设计的，不符合工业现场恶劣环境要求;(3)在工厂环境中，Ethernet抗干扰(EMI)性能较差，若用于危

6、险场合，以太网不具备本质安全性能;(4)Ether-net不能通过信号线向现场设备供电问题。随着互联网技术的发展与普及推广，Ethernet传输速率的提高和Ethernet交换技术的发展，上述问题在工业以太网中正在迅速得到解决。以太网技术由于具有成本低、通信速率和带宽高、兼容性好、软硬件资源丰富、广泛的技术支持基础和强大的持续发展潜力等诸多优点，在过程控制领域的管理层已被广泛应用。事实证明，通过一些实时通信增强措施及工业应用高可靠性网络的设计和实施，以太网可以满足工业数据通信的实时性及工业现场环境要求，并可直接向下延伸应用于工业

7、现场设备间的通信。二、工业以太网相关介绍2.1工业以太网简介工业以太网一般是指在技术上与商业以太网(即IEEE802.3标准)兼容，但在产品设计时，材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性等方面能够满足工业现场的需要，也就是满足环境性、可靠性、安全性以及安装方便等要求的以太网。以太网是按IEEE802.3标准的规定，采用带冲突检测的载波侦听多路访问方法(CSMA/CD)对共享媒体进行访问的一种局域网。其协议对应于ISO/OSI七层参考模型中的物理层和数据链路层，以太网的传输介质为同轴电缆、双绞线、光纤等，采用总线型或星型拓扑结构

8、，传输速率为10Mbps,100Mbps,1000Mbps或更高。在办公和商业领域，以太网是最常用的通信网络，近几年来，随着以太网技术的快速发展，以太网技术已开始广泛应用于工业控制领域，它是现代自动控制技术和信息网络技术相结合的产物，是下一代自动化设备的标志性技