集散控制系统主控模块和通信模块设计

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1、锾旦大擎学校代码：10246学号：043052027硕士学位论文(专业学位)集散控制系统主控模块和通信模块设计院系(所)：微电子研究院专姓业：电子与通信工程复．杨烨由：指导教师：黄均鼐教授完成日期：2006年10月15日摘要随着可编程逻辑器件、工业现场总线以及嵌入式微处理器技术的飞速发展，为集散控制系统解决分布式控制、控制系统与企业网络的集成等问题。提供了新的途径和手段。集散控制系统的主控制卡也因此逐渐向智能化、网络化、小型化、现场化方向发展，以适应当前科技发展的需要。基于上述DcS的发展趋势，我们设计开发了KS一100控制

2、系统，该系统综合了DCs和FCS的设计思想，是面向中、小企业过程自动化的一种低成本的中小型集散控制系统。本文首先阐述了分散控制系统的现状及发展趋势，提出KS—100控制系统的总体结构框架。在对控制系统主控卡进行分析的基础上，着重介缁了符合国际标准mEEP996．1的Pc／104总线标准嵌入式微处理器、用于系统断电保护的附加SRAM模块，以及cPL，D的功能和设计流程。在控制网络设计方面，采用基于TCP／IP协议的以太网，实现了系统网络的开放性和互连性。在可靠性设计方面，采用冗余技术和符合国家标准的电磁兼容设计以提高控制系统运

3、行的可靠性。最后，本文总结了Ks．100控制系统主控卡及通信网络设计的方法和特点，并对该产品未来的发展方向提出自己的见解。关键词：集散控制系统(Dcs)，主控制卡，cPLD，可靠性设计中图分类号：TP273Abs仃-actNowadays，withthedevdopmentofPLD(pm乒aIIlmable109icd州icc)，industry￡cIdbusa11dembeddedmicroprocessors，thedistributedcon订oIsyst锄hasanewmethodtosolvetheprobleI

4、nsofdis衄butedcontrolandnet、Ⅳorkinteg，砒ion．Thecon廿011crbecomesmoreandmoreintdli2cnt’networked，millianlrizeda11dfield．Anewtypecontrolsyst锄KS一100controlsystcnlisin仃oduccdi11misp印鸽whichintegratesthetedmicaladvantagesofmeDCSandmeFCS．ThereliabiIitydesi目皿softheKS一100contr

5、olsyst锄arepresentedinthispap乱And也ecommunication矗mctionmoduleis血troducedaswell．Thehardwaredesifmofthe∞n仃011erindudesmicroprocessors，additionalSRAM，CPLD，andcommullication．Theyarctllemostimponantpartsofthesystemdesign．Thepaperexplainedthesta_七11sand慨dsofDCS，anddes嘶bed

6、thefiam删orkofKS一100．AneInbcddedmicr0郴cessorsPC／104丽mIntemationalStalldardIEEEP966．1wasusedi11medesi甄ofthefieldcon仃olstation．AdditionalSRAMmoduleandCPLDwereusedaswdl‘TheEth锄ettechn010#rvisusedinthecommunication如ncdonmodule，aⅡduscdtoconnectthecon仃ollera11dI／ocard，Rod

7、undaIlcyTecbnology，FaultT0lerallceTcchnology柚dEMCdesignsareusedtoensurethesvstemreliabilitv．AtⅡleendofⅡleanicle．themethodsofcon缸DIlerandnclm，o幢werein们iIuccd．andgavemvopinionont11edevelopmcntofKS一100．Keywords：DistributedContmlSystem(DCS)，CoⅡtmⅡer，CPLD，ReIiabnityDesi

8、gnClassincationCode：TP2732第一章引言本章结合研究对象，首先回顾了过程控制系统发展的概况。接着综述Ks一100控制系统的设计思路，以及它与Dcs、FCs的主要差别。最后分析了目前国内外类似系统的发展现状，阐述了Ks．100控制系统的应用领域和发展前景。1．1过程控制