基于电动执行机构的工业以太网的研究与应用

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1、-l：海大学磉士学位论交摘要工业网络控制系统从集散式控制系统(DCS)蛩J数字化、智能化、多节点的现场总线(FCS)，给工监自动化带来一场深层次的革命。但是，现场总线国际标准推出缓慢，通信协议多样性使得不同总线产晶间不能互连、互用和互可操作，所谓的开放性并不彻底。随着Intranet／Internet等信息技术的发展，要求企业能从现场控制层到管理层实现无缝信息集成。本文首先介绍了现场总线以及工业以太网的发展历史和发展趋势，着重研究了当今以太网的关键技术包括实时性、安全性等，并对主要的几种工业以太网协议进行了分析。然后，提出了工业以太网控制系统

2、中现场设备的设计方案，对控制对象和主控芯片及以太网模块逐个进行介绍，并分析了各个模块之间的硬件连接方式。详细的论述了数据交互通信的实现：通信是整个系统正常运行的关键，在此采用面自连接的TCP传输层协议，使用WindowsSocket技术、串行化技术完成了以太嬲的高可靠性和高实时性的通信。接着详细分缨了监控系统的具体应用，根据自定义的以太网应用层协议，设计开发了底层通信接口程序和上位机监控软件，使得上位机与执行机构之间能够正常通信，实现了实时信息的远程监控和管理。本文最后对设计开发过程中所遇到的经验教训进行了总结，对进一步改进该产品提出了自己的

3、意见，并对国内控制网络和工业以太网的发展和推广提出了自己的看法和展望。关键词：工业以太网，电动执行机构，现场总线，应用层协议V上海大学硕￡学位论文ABSTRACTIndustrialnetworkhasdevelopedfromanalog-signalbasedDCStoFCS，whichisdigitalandinteUigentizedwithtotallydistributedstructure．Fieldbusindeedhadbroughtarevolutioninindustrialautomation．But氇einterna

4、tionalstandardsoffieldbuscouldnotbecarriedoutquickly．Thediversityofcommunicationprotocolsoffieldbuscouldmakeitimpossibletorealizeinterconnectionandinteroperationbetweendifferentkindsoffieldbusproducts．SotheSO．calledopennessoffieldbuscannotbeachieved+With也erapiddevelopmentof

5、informationtechnology,suchaStheIntranet／internet，theabilityofseamlessintegrationbetweenmanagementlayerandfieldcontrollayerisrequiredaswellasanopeninfrastmcture．Firstly,thispaperintroducesthedevelopinghistoryanddirectionofIndustrialEthemet。Itfocusesthestudyofthemainlyprotoco

6、landkeytechnologyofEthemetincludereal-timeandsalty,andSOon．Secondly，amethodtodesignthefieldmeasurementandcontroldeviceusedintheindustrialEthernetcontrolsystemwasbroughtout．ThentheelectricactuatorbasedonmastermicroprocessorandembeddedEthemet-serialdataconversionmodulewasintr

7、oducedandanalyzed．霹lethesisdwellsOiltherealizationofcommunicationofinteractivedata．Communicationisthekeyproblemtoensurethewholesystemworkingundernormalcondition．Itadoptsconnection-orientedTCPtransportlayerprotocol，WindowsSockettechnologyandserializationtechnologytOimplement

8、thehighreliabilityandreal。timecommunication．Thenthethesisintroducestlleapplication