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《北京化工大学》 2006年
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工业以太网PROFINET技术的研究与实现

李鑫  
【摘要】:本文阐述了工业以太网和PROFINET技术的发展历史和背景知识,指出了以太网用于工业控制时所具有的优势和存在的问题;分析了以太网的实时能力,并结合当前的以太网新技术提出了改进以太网实时能力的方法:使用全双工(Full-Duplex)交换式以太网技术;对交换式以太网用于实时工业通信时的性能进行了深入的评估。 研究了工业以太网PROFINET技术的系统模型和通信调度机制,并阐述了其实现方案。通过使用PROFINET,设备制造商或系统工程师为设计、安装和投运所投入的成本将达到最小化。重点研究了PROFINET IO,PROFINET CBA和PROFINET实时通信。在ARM7核微处理器基础上,论述了将uC/OS Ⅱ和1wIP移植到AT91x40x微处理器上的要点,设计并制作了基于以太网和TCP/IP的以太网控制器,可以作为开发PROFINET IO设备的基础。 本课题对工业以太网国际标准之一的PROFINET技术进行了开创性研究,具有极大的市场开发潜力,对自动化控制技术和工业网络通信的研究具有推动作用。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP273

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 王永刚;基于ANYBUS-S的PROFINET远程I/O设计[D];天津理工大学;2011年
2 刘洋;通用工业交换机设计[D];重庆大学;2010年
3 万美;双阶挤出过程动态特性及控制方法研究[D];北京化工大学;2011年
4 唐建芳;总线网络技术在1250mm冷连轧控制系统中的研究与应用[D];河北工业大学;2007年
5 吕文超;GPRS和无线传感器网络技术在过程控制中的应用与研究[D];南京理工大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 宰守刚,王智,孙优贤;交换机在工业以太网中的应用探讨[J];化工自动化及仪表;2003年01期
2 赵宏;以太网交换技术[J];辽宁大学学报(自然科学版);2000年02期
3 王硕,周昕宇;VLAN技术在以太网中的实现[J];计算机系统应用;2001年07期
4 王啸,吴也文;虚拟局域网技术[J];中国有线电视;2002年20期
5 熊育悦,赵哲身;工业以太网在控制系统中的应用前景[J];自动化仪表;2002年09期
6 冯冬芹,金建祥,诸健;“工业以太网及其应用技术”讲座 第1讲 工业以太网与工业IT[J];自动化仪表;2003年04期
7 陈海东;PROFINET——面向自动化未来的以太网现场总线解决方案[J];现代制造;2004年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 宰守刚;工业以太网的实时调度及系统设计[D];浙江大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李鑫;王坤;郭勇;;基于工业以太网的三网合一在煤矿综合信息系统中应用[J];安防科技;2009年09期
2 李恩学;蔡荣海;;基于IME6400的MPEG-4嵌入式视频监控系统实现[J];安防科技;2009年12期
3 陈一飞;;移动自组网络拓扑发现算法综述[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年01期
4 王利国;张宏科;;一种低功耗的6Lo WPAN网络动态路由协议[J];北京交通大学学报;2006年05期
5 孙丽萍;马路;周正;;基于ZigBee的列车运行状态无线网络实时监测系统[J];兵工自动化;2007年03期
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7 王小进;李世学;;AT91M40800与CAN总线的接口设计与软件编程[J];船电技术;2010年04期
8 赵立恒;朱毅;;移动Ad Hoc网络动态源路由协议改进研究[J];成都信息工程学院学报;2010年05期
9 李健;王晓明;韩礼红;;基于ARM的嵌入式实时网关的应用[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年02期
10 孟利民;周凯;沈鑫宇;徐志江;;基于Grover搜索思想的无线自组网络路由算法研究[J];传感技术学报;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘晶;冯顺山;王晴;;Ad Hoc网络技术在子弹间联合攻击中的应用[A];第七届全国爆轰学术会议论文集[C];2006年
2 薛毅飞;姜薇;马海波;;Ad Hoc网络中AODV路由协议的改进[A];第三届全国软件测试会议与移动计算、栅格、智能化高级论坛论文集[C];2009年
3 张娟;孔凡军;;Ad Hoc网络路由协议研究[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(下册)[C];2008年
4 阮颖平;刘琦;;基于OPNET的DSR性能分析与优化[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(上册)[C];2008年
5 沈鑫宇;孟利民;周凯;吴一帆;;基于稳定度的MANET网络路由协议[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年
6 邵琳;阮颖平;彭宏;;Ad hoc网络中一种新的基于DSR的多路由算法[A];中国电子学会第十七届信息论学术年会论文集[C];2010年
7 王粟;王雪波;;工控网络在智能控制中的应用研究[A];2006年电气工程教育专业委员会年会论文集[C];2006年
8 吴丽杰;钱雪忠;窦维江;;基于AODV的能量有效路由协议[A];2006年全国开放式分布与并行计算学术会议论文集(二)[C];2006年
9 杨博;毛玉明;;基于FH-MANET的HRMA协议研究[A];中国通信学会第六届学术年会论文集(中)[C];2009年
10 方弄玉;吴福根;赵剑萍;;基于LPC2366的水情测报适配器设计与实现[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(一)[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴静;自组网稳定多层分级结构及其关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 吕凌;广义协作通信若干关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2009年
3 杨波;高频谱效率的无线网络广义协作通信技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
4 李庆华;基于网络演算的无线自组网TCP性能分析与改进[D];中南大学;2010年
5 胡青松;煤矿认知无线电网络的路由协议研究[D];中国矿业大学;2011年
6 徐竟天;基于ARM9嵌入式和工业以太网的矿井瓦斯监控系统研究[D];西安科技大学;2011年
7 秦丹阳;移动Ad Hoc网络自适应路由算法研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 张军;电力系统保护电器网络化研究[D];河北工业大学;2011年
9 张国勇;基于疲劳断裂的结构安全在线监测系统的研究[D];南京航空航天大学;2011年
10 胡青;基于公共通信网络的MIP-AIS系统关键技术研究[D];大连海事大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李静;基于区域动态信任管理的可信路由协议[D];山东科技大学;2010年
2 叶智祥;基于ARM的以太网转换器研究及应用[D];长春理工大学;2010年
3 董继刚;水声通信网仿真与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王天晴;基于OMNeT++的FSR路由算法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李闪闪;无线网络视频监控系统软件的设计与实现[D];大连理工大学;2010年
6 孟呈;WMN视频监控与DSR协议改进研究[D];大连理工大学;2010年
7 修建竹;基于EtherCAT网络的实时控制技术研究[D];大连理工大学;2010年
8 丛戎;基于跨层设计的无线信道分配策略的研究[D];大连理工大学;2010年
9 连自锋;Linux下网络块设备的研究与应用[D];辽宁工程技术大学;2009年
10 王楠;移动无线传感器网络定位问题的研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 齐晓慧;田庆民;董海瑞;;基于Matlab系统辨识工具箱的系统建模[J];兵工自动化;2006年10期
2 潘立登;多变量系统子子模型辨识[J];北京化工学院学报(自然科学版);1988年04期
3 戴雅馨;;浅析PID参数整定方法[J];纯碱工业;2009年06期
4 薛旻;刘赟;;PROFINET技术在船舶动力装置监控领域的应用及发展[J];柴油机;2009年02期
5 张国德;嵌入式Internet技术在工业监控系统中的应用[J];电测与仪表;2003年11期
6 季胜鹏,林中达;基于OPC规范的客户/服务器模型设计[J];电力自动化设备;2002年11期
7 曹炯清;;基于IEEE 802.15.4无线传感器网络的山体滑坡检测系统[J];电脑知识与技术;2009年08期
8 常富杰,魏巍,周小丽,陈刚;基于CAN总线的时间同步设计方法[J];低压电器;2004年02期
9 孙凡金;刘彦呈;潘新祥;;Profinet工业以太网实时通信协议分析[J];低压电器;2008年21期
10 王盟,燕爱华;基于OPC技术的过程控制实时系统设计[J];大众科技;2005年11期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 朱敏;CAN总线控制系统研究[D];合肥工业大学;2002年
2 赵维全;控制网络技术的研究与应用——山东莱城电厂辅助系统集中监控网络的设计[D];西安建筑科技大学;2003年
3 宋茜;profibus现场总线及其在轧钢厂的应用[D];重庆大学;2003年
4 曹刚;PID控制器参数整定方法及其应用研究[D];浙江大学;2004年
5 魏军;PROFIBUS总线技术研究及监控系统的实现[D];南京航空航天大学;2004年
6 郭剑锋;工业以太网技术的研究与实现[D];机械科学研究院;2004年
7 董磊;单螺杆—熔体泵串联挤出系统的研究[D];北京化工大学;2004年
8 董新宇;嵌入式网络操作系统的实时控制与研究[D];中北大学;2005年
9 蔡金清;基于以太网的工业网络控制系统研究[D];天津工业大学;2005年
10 邓昌建;工业以太网通讯协议和接口技术研究[D];电子科技大学;2005年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 关成斌;王捷;邢福成;孙盛坤;;基于GPRS的远程控制技术开发[J];海军航空工程学院学报;2011年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 丁怀龙;基于GPRS的无线机房监控系统的设计与实现[D];天津财经大学;2010年
2 刘心灵;冷连轧系统中飞剪控制的研究与应用[D];河北工业大学;2011年
3 黄峰;基于滴灌控制系统的无线传感器网络节点应用技术研究[D];南京理工大学;2012年
4 商国辉;用于大坝监测的无线传感器网络节点设计与实现[D];南京理工大学;2010年
5 李一彤;商用POS系统的设计与实现[D];吉林大学;2012年
6 王钢;基于ZigBee技术的油井参量采集系统的开发[D];天津科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 屈智成;新一代因特网协议IPv6[J];成都教育学院学报;2002年09期
2 姚竹亭,王宪朝;现场总线及应用[J];测试技术学报;1998年03期
3 金昊,柯冬香;设备网与计算机工业通信[J];工业控制计算机;1999年02期
4 魏庆福;现场总线技术的发展与工业以太网综述[J];工业控制计算机;2002年01期
5 苑明哲,王智,程尚军,于海斌;OPC技术在现场总线控制系统中的应用[J];工业仪表与自动化装置;2000年03期
6 郑萍,潘世永,李英;基于Ethernet的全开放工业控制网络[J];工业仪表与自动化装置;2001年03期
7 陈积明,王智,孙优贤;工业以太网的研究现状及展望[J];化工自动化及仪表;2001年06期
8 马龙华,刘俊,钱积新;OPC数据存取规范的研究和应用[J];化工自动化及仪表;2002年01期
9 宰守刚,王智,孙优贤;交换机在工业以太网中的应用探讨[J];化工自动化及仪表;2003年01期
10 阳宪惠;基金会现场总线(FF) 第一讲 基金会现场总线技术简介[J];化工自动化及仪表;1998年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 沈志伟;基于以太网的工业网络系统研究[D];浙江大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 吉顺平;陆宇平;;一类工业以太网络通信协议的设计与性能分析[J];小型微型计算机系统;2008年12期
2 王延童;;浅析工业以太网及其在冶金自动化系统中的应用[J];甘肃冶金;2009年02期
3 周文杰;张凤登;艾春丽;;时间触发机制在工业以太网中的应用[J];微计算机信息;2010年01期
4 赵杰,张凡;工业以太网技术应用与发展[J];仪器仪表用户;2004年01期
5 王进;马崇启;;小样纺纱设备在线监控系统的设计与实现[J];天津工业大学学报;2009年04期
6 李旭;陈在平;;基于PROFINET的实时通信技术分析[J];天津理工大学学报;2010年02期
7 吴疆润;张少军;;工业以太网在楼宇自控系统中的应用研究[J];电气应用;2010年23期
8 彭杰;应启戛;;PROFINET工业以太网技术分析[J];南昌大学学报(工科版);2010年02期
9 范兴刚;任敏;王万良;;一种协商式生成树协议[J];浙江工业大学学报;2007年03期
10 彭杰;束志恒;应启戛;;VLAN技术对工业Ethernet实时性影响分析[J];南昌大学学报(工科版);2010年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 习友宝;古天祥;;以太网测控系统中实时数据传输的技术措施[A];第七届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2006年
2 龙剑;李凤保;;工业以太网与OPC[A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集[C];2006年
3 张庆彬;战启芳;朴立华;;工业以太网技术及其发展[A];中国自动化学会全国第九届自动化新技术学术交流会论文集[C];2004年
4 彭杰;应启戛;;工业以太网应用分析[A];全国冶金自动化信息网年会论文集[C];2004年
5 葛光胜;郭华江;马国红;韩国顶;;以太网技术在工业控制中的应用[A];2006中国电力系统保护与控制学术研讨会论文集[C];2006年
6 王保中;涂亚庆;张丽娟;;工业以太网与CAN现场总线的应用方案探讨[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
7 郭颖;张振东;王雪梅;;嵌入式工业以太网[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
8 沈万丰;杨新志;;基于VC的执行机构以太网控制系统设计[A];第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2007年
9 赵晶;佟为明;;标签技术在工业以太网中的探讨[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
10 吴华玉;甲仲东;李明臣;;三种不同控制网络的功能分析[A];第十三届全国煤矿自动化学术年会、中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 天津水泥工业设计研究院教授 张卫民;当今自动化控制的热点——工业以太网[N];中国建材报;2005年
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4 杜品圣;工业以太网:现场总线的未来?[N];机电商报;2005年
5 叶林海;Moxa倾力工业以太网络产业[N];中国计算机报;2003年
6 记者 韩勇;选择EtherNet/IP把握工业以太网先机[N];中国包装报;2005年
7 雍忠玮;工业以太网受关注[N];中国计算机报;2002年
8 编译 沈建苗;排除TCP/IP基本故障[N];计算机世界;2005年
9 本报记者 顾莹;VCON布阵“企业实时性战略”[N];通信产业报;2004年
10 本报记者 夏雪;工业以太网市场前景可期罗克韦尔自动化全球副总裁中国布道[N];机电商报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈磊;从现场总线到工业以太网的实时性问题研究[D];浙江大学;2004年
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3 王牣;高速铁路牵引供电自动化网络通信系统研究[D];西南交通大学;2007年
4 张雷;工业以太网拓扑设计与优化研究[D];浙江大学;2012年
5 陈本源;基于交换式以太网的实时工业通信相关理论与技术研究[D];武汉理工大学;2010年
6 王宏伟;TCP/IP网络拥塞控制中主动队列管理算法研究[D];东北大学;2009年
7 徐竟天;基于ARM9嵌入式和工业以太网的矿井瓦斯监控系统研究[D];西安科技大学;2011年
8 李凤保;网络化测试系统及实时性研究[D];电子科技大学;2003年
9 金海松;轿车信息集中控制系统的关键技术研究[D];武汉理工大学;2005年
10 吴修德;基于工业以太网的车间数字设备集成控制的关键技术研究[D];武汉理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李鑫;工业以太网PROFINET技术的研究与实现[D];北京化工大学;2006年
2 曾云;工业以太网的系统设计与应用研究[D];武汉大学;2005年
3 程小劲;工业以太网及其在污水处理行业的应用研究[D];江苏大学;2005年
4 侯顺红;基于Modbus/TCP协议的工业以太网实时性研究[D];兰州理工大学;2004年
5 张妍;工业以太网及其实时特性的研究[D];河北工业大学;2005年
6 胡锦;工业以太网与网络控制器[D];浙江大学;2004年
7 蔡金清;基于以太网的工业网络控制系统研究[D];天津工业大学;2005年
8 马宾;工业以太网的实时性研究及在现场测控中的应用[D];山东大学;2005年
9 蓝丽;基于PROFIBUS现场总线的集成方法和应用研究[D];北京化工大学;2007年
10 陈辉;工业以太网通信协议栈的可重构技术研究及实现[D];华中科技大学;2007年
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