基于windows平台的分布式控制系统设计

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1、基于windows平台的分布式控制系统设计作者姓名宋强导师姓名、职称刘静教授一级学科电子科学与技术二级学科电路与系统申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202120886分类TN82号TP31密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于windows平台的分布式控制系统设计作者姓名：宋强一级学科：电子科学与技术二级学科：电路与系统学位类别：工学硕士指导导师姓名、职称：刘静教授提交时间：2014年12月ADesignofDistributedControlSystemonwindowsplatformAthesissubmittedtoXIDIANUNIVER

2、SITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicScienceandTechnologyBySongQiangSupervisor:Prof.LiuJingDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的

3、材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日

4、期：摘要摘要近30年来，随着生产过程的自动化，DCS(DistributedControlSystem)在工业控制领域发挥了越来越重要的作用，为电力和化工等工业企业的安全、稳定、高效生产发挥了不可替代的作用。本文介绍了一种WINDOWS平台下的分布式控制系统实现方案。从系统组成结构、数据通信过程和冗余备份角度对系统的主要构成和功能进行了论述。数据传输过程的实时性和可靠性是DCS系统运行的必要条件。本文论述了系统从底层现场控制站采集数据并将数据通过服务器处理后传送至上层监视网的过程。研究了系统中操作员节点和服务器节点通过TCP/IP协议进行通信及服务器节点和控制站节点通过工业以太网协议进行通信的

5、过程。并对现有的工业以太网中的令牌机制进行改进使得各个节点在网络中有更快的收敛速度，使服务器与控制站各个节点间的数据通信过程更加稳定。而后从双服务器数据冗余、状态冗余及与控制站冗余和系统状态冗余的角度阐述了DCS系统冗余机制的实现。最后阐述了系统的节点和网络诊断及向外界提供历史趋势查询等DCS系统不可或缺的系统功能。本文着重介绍了以消息队列为基础的进程间通信技术在实现服务器处理数据时的便利性及时效性。着重介绍了服务器与控制站利用工业以太网进行确定性网络通信的过程。关键词：DCS,系统网络，进程通信,冗余，工业以太网论文类型:应用基础研究类IIIABSTRACTABSTRACTFornearly

6、30years,withtheautomationprocessofproduction,DCS(DistributedControlSystem)hasplayedanincreasinglyimportantroleinthefieldofindustrialcontrol.Ithasplayedanirreplaceablerolefortheelectricityandchemicalindustrialenterprises,whenitcomestotheirsecurity,stabilityandhighefficiencyproduction.Thispaperintrodu

7、cesanimplementationschemeofdistributedcontrolsysteminwindowsplatform.Themaincompositionandfunctionarediscussedfromaspectsofthesystemstructure,datacommunicationandtheredundancybackup.Instantaneityandre