工业以太网的实时性研究及在现场测控中的应用

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1、原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：当星日期：o=!：羔．型关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以

2、采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：毖导师签名：山东大学硕士学位论文摘要90年代以来，以Internet为代表的计算机信息产业和数据通信网络蓬勃兴起，发展迅速，同样也对工业自动化领域形成了强大的冲击，新型的工业计算机网络如新型集散控制系统(DES)、现场总线(Fieldbus)、工业以太网(IndustrialEthernet)等大量涌现，给工业自动化带来一场深层次的革命．但现场总线的国际标准未能统一不同总线产品不能直接互连、互用和互可操作，现场总线真正实现开放性任重而道

3、远褚着技术的发展，企业要求工业网络从现场设备层到管理层能实现全面的无缝信息集成，并提供一个开放的基础构架．这时传统以太网逐渐进入了控制领域．n1本文根据工业网络的要求，结合传统以太网技术，交换技术等，研究了工业以太网的现场应用、网络管理和系统设计等技术问题，分析了工业以太网的冗余设计，提出了理想的工业以太网理想解决方案。本文的主要内容包括：1：系统介绍了工业网络历史发展和研究现状，对工业以太网和DCS、现场总线进行了比较．’j2：介绍了工业以太网的历史发展和背景知识，指出了工业以太网所具有的优势、存在的问题及本文的研究方向．3：针对传

4、统以太网的不确定性，研究了工业以太网的实时性实现机制。我们结合现有技术，采用全双工交换式以太网、虚拟局域网，IPV6等技术提高工业以太网实时性的方法和途径。4：研究了工业以太网的系统设计，提出了理想的工业以太网解决方案，并指出未来一段时间内的发展方向一混合型系统．分析了工业以太网的核心层和分布层的冗余设计，并给出各种冗余设计方案．5：系统的介绍了工业以太网在现场测控中的一个应用实例，通过软硬件的设计方案，采用混合型系统，顺利的实现了对工业现场的数据采集．最后对全文进行了概括性的总结，分析了工业以太网以其开放的特性和结构化的设计及应用前

5、景：尽管而目前仍有很多关键技术有待解决，但太网的迅速应用不可阻挡，并产生良好的经济效益．关键词：工业以太网：现场总线：系统设计：网络管理：冗余设计：-3·山东大学硕士学位论文ABSTRACTAfter1990s，infcIrmationindustryanddatatraficnetworkhavegreatlymushroomedandinfluencedindustrialautomation．NewtypeindustrialnetworkssuchasDCS，FieldbusandIndustrialEthernethaveb

6、roughtahigh-levelrevolutioninindustrialautomation．HoweverbecauseofthedisunionoftheinternationalstandardsofFieldbusandindirectinterconnectionandinteroperationbetweendifferentkindsofFieldbusproducts，theopennessofFieldbuscannotbeachievedeasily．Withtherapiddevelopmentofinfo

7、rmationtechnology，theabilityofseamlessintegrationbetweenmanagementlayerandfieldcontrollayerisrequiredaswellasanopeninfrastructurebyenterprisesandconsumers．TraditionalEthernethasgraduallyenteredtheindustrialcontrolfieldinthesametime．Accordingtotherequirementofindustrialn

8、etwork，theschedulingofreal·timetrafic，Networkmanagement，controlstrategyandtestmethodofIndustrialEthernetweredi