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1、浙江大学硕士学位论文EPA分布式网络控制系统的设计与应用姓名：谭平申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：冯冬芹20050301浙江大学qi}_学位论文EPA分布式网络控制系统的设计Ij1"'v用摘要当前，在工业控制领域，多种现场总线标准并存的局面使得人们把以太网技术纳入了现场总线标准化工作的范畴。因此，在科技部"863”计划支持下进行了EPA(EthernetForPlantAutomation)项目的攻关，解决了以太网用于工业现场设备的关键性技术难题。EPA标准被列为实时以太网标准IEC61784-2中的第14族(CPF14,CommonProfileFamil
2、y14)，成为我国第一个被EEC组织正式承认拥有自主知识产权的现场总线国家标准。本论文分析了工业控制技术与工业以太网技术，围绕着如何设计和应用基于以太网技术的工业控制系统—EPA标准的分布式网络控制系统而展开论述。原创性地提出了“总体分散、局部集中”的系统构架和网络拓扑结构，设计并实现了EPA系统独有的确定性调度机制。在系统的整体设计之后，对EPA分布式网络控制系统的核心部件—现场控制器和网桥的设计进行了详细的阐述。通过对现场控制器和网桥的功能需求分析，提出它们的总体设计方案;然后从硬件设计与软件设计两个大的方面进行剖析，根据不同的功能，分解出若干硬件子模块与软件子模块，再对各个
3、子模块进行详细设计。论文随后研究分析了EPA分布式网络控制系统的网络布线、电力电缆布线、信号布线、接地、系统供电等现场应用的关键问题，提出了工程相关的实施规范。通过对抗干扰模型、接地模型、线缆电容分布模型、线缆电感分布模型、线缆辐射模型的分析，结合实际的工程应用经验，提出了布线与接地规范;通过供电负荷预测以及线缆电流容量的理论计算分析，形成了系统供电指导规范。EPA分布式网络控制系统在龙山化工的纯碱碳化装置进行了成功的验证应用，系统至今一直稳定可靠地运行。【关键字】EPA，工业以太网，现场总线，控制器，网桥，规范浙江人学硕}:学位论文EPA分布式网络控制系统的设计，刃仗用Abst
4、ractCo-existenceofmulti-FieldbusprotocolsincurrentcontrolfieldleadstowideapplicationofindustrialEthernet.WiththesupportoftheNational"863"Plan,EPA(EthernetForPlantAutomation)technologyisdeveloped,andsomecrucialtechnologicalproblemsaresolved.Now,Digitaldatacommunicationforthemeasurementandcontr
5、ol-EPAforuseinindustrialcontrolsystemsbecametheCPF14(CommonProfileFamily14)oftheRealTimeStandardIEC61784-2.BasedontheintroductionofcurrentcontroltechnologyandindustrialEthernet,thearchitectureofcontrolsystems,thatis,basedonEPAisprovidedfirst珍Then,theimplementationofdeterministiccommunications
6、chedulingisanalyzed.Somecrucialdevices,suchasEPAfieldcontrollersandEPAnetworkbridges,aredeveloppedfromtheaspectsofhardwareandsoftware.Also,someotherproblems,suchaspowersupply,cablingandearthingofEPAindustrialcontrolsystemarediscussed.Accordingtothetheoryanalysisandtheexperienceofthefieldappli
7、cations,theprofileoftheapplicationsisbroughtout.ThesystembaseonEPAwasusedinHangzhouLongshanChemicalPlant,anditisrunwelluntilenow[Keywords]EPA,IndustialEthernet,Fieldbus,Contoller,NetworkBridge,Porfile淆1‘反浙江人学硕}:学位论文EPA分布式网络控制系统的设计与应用第一章综述在连续的
