异构网络港口控制系统的设计与实现

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要随着计算机网络技术的不断发展，使得生产过程的底层自动化监视和控制逐渐完善，形成了基于可编程控制器、集散控制系统、现场总线控制系统的各种工业控制网络，使生产的自动化水平大大提高。但工业控制网络日趋向大型化、复杂化方向发展，在实际生产现场形成了多套监控网络平台，用以对各种不同的生产现场或同一生产现场的不同部分进行实时监控，这些异构的监控平台是由不同的控制网络构成，难以互相联系与数据共享。而另一方面，管理层希望将管理深入到工业控制现场。因此，实现异构网络互联以及与信息网络的集成和数据共享成为了控制系统发展的趋势和要求。本论文正是根据这些实际情况，结

2、合码头控制系统的异构网络，综合运用以太网技术和OPC技术对异构网络控制系统的同构进行研究的。本文首先分析了异构网络控制系统同构的思想，提出网络级与接口级实现同构的方法。针对网络级通过以太网实现同构，针对接口级通过OPC技术实现同构。其次，本文对以太网的概念以及介质访问控制方式进行了介绍，分析了工业以太网的发展现状和趋势，分析了以太网运用于工业控制现场所要解决的关键问题，如实时性和确定性、工业可靠性、网络安全性等。同时本文对ProfiBus．DP和ControlNet总线协议进行了详细分析，对工业控制无线通信进行了介绍，讨论了它们在异构网络港口控制系统中的作用以及所处的角

3、色。最后，本文以某港口铁矿石码头中控控制系统为项目背景，根据异构网络港口控制系统的具体要求，结合理论知识以及港口的实际情况，重点研究了以太网运用于港口时如何解决工业控制现场的关键问题的方法；接口同构方面详细研究并实现了基于以太网与OPC技术对ABB的AC450DCS系统、ABControlLogix5550PLC、DIGITALGP2400触摸屏、SiemensS7．300和$7-400PLC实现数据整合的具体方法。关键词：异构网络，以太网，OPC，ProfiBus．DP武汉理工大学硕士学位论文AbstractWi也thedevelopmentofthecomputer

4、andnetworktechnology，thetechnologyofbottomautomaticproducingprocessmonitorandcontrolhasgraduallybecomebetterandbetter．FormedvariesofindustrycontrolsystembasedonProgramLogicController(PLC)，DistributedControlSystem(DCS)andFieldbusControlSystem(FCS)．Theypromotetheautomaticproducing．Butindus

5、trynetworkbecamemoreandmoremajorandcomplexityleadtomuchmonitorandcontrolsysteminthefield．Thesesystemsusedtomonitordifferentproductfieldormonitordifferentpartofthefield．111cheterogeneousmonitorandcontrolsystemmakeupofdifferentcontrolnetwork．Soitisdimcnittocontactanddatashare．Inanotherpart

6、,managerwantst0makemanagememgonede印intocontrolfield．Thustherealizationofinterlinktheheterogeneousnetworkandinformationnetworkisthetrendofthedevelopmentandrequirementofcontrolsystem．Accordingt0actualrequestsandobjectivesituations，combmedwithEthemettechnologyandOPC(OLEforProcessContr01)tec

7、hnique，thispaperresearchestheheterogeneousnetworkcontrolsystemontheharbormonitoringsystem．Firstly，thispaperanalysestheisomo删cideaofheterogeneousnetworkcontrolsystem．Andputforwardtheisomo删cwaysintheuetworkandinterface．TothenetworkweuseEthernettechnology．Totheinterfaceweuse