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《大连理工大学》 2006年
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EPA实时性分析与调度研究

田丽  
【摘要】:随着计算机控制、通信、网络技术的发展,以太网技术在工业控制中的应用成为当前控制领域的研究热点。以太网存在通信不确定性,不能满足实时性要求,成为应用于工业现场设备层网络的主要障碍。 EPA(Ethernet Plant for Automation)标准是我国第一部工业以太网标准。通过分析现场设备层信息的实时性要求,提出了EPA系统应用于工业现场设备层的实时通信解决方案。在研究EPA所定义的系统管理、网络拓扑结构、通信模型、时钟同步和应用层服务等功能基础上,重点分析EPA系统的实时特性,讨论EPA实时通信调度方法。进一步研究在网络节点数、交换机级联级数和带宽确定情况下,设备递交时间,时钟同步精度,网络吞吐量,非实时通信带宽和实时通信带宽等实时性能指标的测试目的、测试方法和测试评判,以及实时性能指标间的相互影响和综合指标集的测试方法。 开发EPA系统实时性测试平台,测试设备为嵌入式控制模块DUT5000,以Dynamic C为编程语言。测试界面在Windows环境下以Visual C++为开发工具,开发和研制了可视化、图形化的网络设备实时性能测试软件,测试软件支持EPA系统中的链路调度,支持实时通信服务,支持递交时间和时钟同步精度等指标的测试功能。利用网络分析仪测试网络吞吐量性能,以此计算出非实时通信带宽性能。应用EPA实时性测试平台对863课题组不同厂家的EPA设备进行了验收测试,结果证明EPA系统实时测试平台的有效性,为863项目的顺利验收提供了重要依据。 通过研究和论证,提出的实时性能测试方法具有可行性和正确性,为选择EPA设备和EPA网络提供了依据,对于衡量EPA工业以太网的实时性能有重要实际意义。测试方法也可以推广到其他工业以太网。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP273.5

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 姜秀柱;基于EPA的煤矿工业以太网实时调度算法研究[D];中国矿业大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘载文,方平,张晓力;控制网络技术及其实时性分析[J];北京工商大学学报(自然科学版);2005年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前2条
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2 冯冬芹;金建祥;褚健;;EPA实时以太网与标准化[A];浙江企业信息化与自动化论坛论文集[C];2005年
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
【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 刘载文,方平,张晓力;控制网络技术及其实时性分析[J];北京工商大学学报(自然科学版);2005年01期
3 姜瑞政;贾宝柱;王川;;基于实时以太网的电力推进船舶IPNCS设计[J];船舶工程;2012年02期
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8 郑国辉;赵立岩;邱轶清;;基于以太网的信号返回屏数字显示系统升级改造[J];水电自动化与大坝监测;2010年02期
9 云利军;孙鹤旭;雷兆明;梁涛;;基于工业以太网的嵌入式运动控制器研究[J];电气应用;2006年03期
10 钱琳琳;苏秀丽;李红星;;基于PROFINET技术的实时过程控制系统[J];电气应用;2009年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 任长春;黄玉彬;潘杰;梅蜀妍;;能源管理系统在鞍钢鲅鱼圈生产中的应用[A];2011年全国冶金节能减排与低碳技术发展研讨会文集[C];2011年
2 王宇;侯朝桢;;数字化操控系统中CAN总线的信息可调度性分析[A];先进制造技术论坛暨第三届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2004年
3 吴超;;能源管理三级计量项目中各种网络的综合应用[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
4 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
5 方晓柯;刘莹;徐林;王建辉;顾树生;;现场总线与信息网络集成方案的研究[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
6 张军;祝汝松;施洪昌;;风洞现场总线技术研究[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(下)[C];2005年
7 李明;;基于通信网络的控制系统的通信机制[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
8 彭晨;岳东;;基于Truetime的网络控制中调度与控制的协作设计[A];第二十四届中国控制会议论文集(上册)[C];2005年
9 杨佳佳;张崇巍;;基于以太网的远程温度控制系统的设计[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
10 韦安;刘国平;;工业实时TCP/IP协议栈的研究与开发[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李本亮;基于无线局域网的分布式测试系统实时性及时钟同步研究[D];电子科技大学;2011年
2 章涵;EPA实时可靠通信协同调度与优化研究[D];浙江大学;2010年
3 单征;基于分层架构的网络处理器系统性能分析方法研究[D];解放军信息工程大学;2007年
4 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
5 张军;电力系统保护电器网络化研究[D];河北工业大学;2011年
6 柴艳莉;基于智能信息处理的煤与瓦斯突出的预警预测研究[D];中国矿业大学;2011年
7 姜秀柱;基于EPA的煤矿工业以太网实时调度算法研究[D];中国矿业大学;2011年
8 朱林;基于实时以太网的数字化变电站体系结构和新型应用[D];华中科技大学;2010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 蔡慧林;基于CAN的DNC系统单元级设备通信与实时调度[D];兰州交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾旭阳;基于局域网饲料生产线控制系统的研究与设计[D];南昌航空大学;2010年
2 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
3 白风;基于数据压缩处理算法的数据采集与监控系统的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
4 杨洁霞;基于工控网络在恒压供水过程控制系统中的应用研究[D];合肥工业大学;2010年
5 廖志刚;基于PLC的高炉自动化控制系统设计[D];合肥工业大学;2009年
6 吴凡;基于预测控制的网络控制系统研究[D];天津理工大学;2010年
7 王经;数字化全自动管焊平台通信系统的研究[D];长春工业大学;2010年
8 张亚飞;机载电源网络测控系统[D];南昌大学;2010年
9 王黎黎;植物油料压榨自动控制系统的设计[D];武汉工业学院;2010年
10 乔晖;导航台站设备远程监控系统的研究与实现[D];电子科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 付迎利;王平;;基于EPA标准功能块的设计与实现[J];重庆邮电学院学报(自然科学版);2006年02期
2 龙昭华;漆动波;蒋贵全;;一种嵌入式系统自适应调度算法研究[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2009年05期
3 罗志勇;周涛;向敏;王平;;高电磁抗扰度EPA网桥开发[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年06期
4 高汉荣;冯冬芹;张赫男;;一种基于EPA标准的无线调度算法[J];传感技术学报;2010年02期
5 赵忠伟,李式巨;一种基于IEEE802.11支持QoS自适应调度器模型和算法[J];电路与系统学报;2004年05期
6 鲁立;冯冬芹;褚健;章涵;;用于EPA网络的实时调度方案[J];东南大学学报(自然科学版);2009年S1期
7 杨云;王平;钟刚;;基于IEEE802.11b的EPA温度变送器设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2006年06期
8 杨震斌;王平;王发茂;;EPA安全网关原理与应用设计[J];单片机与嵌入式系统应用;2007年09期
9 杨辉;李浩锋;罗正伟;;基于EPA的光栅位移测量系统[J];单片机与嵌入式系统应用;2009年09期
10 缪学勤;;现场总线国际标准最新进展[J];电气时代;2007年08期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 童立靖;实时系统的自适应进程调度方法研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2005年
2 仲崇权;工业现场数据采集与工业以太网若干关键技术[D];大连理工大学;2007年
3 陈旭东;关于自适应实时调度中若干问题的研究[D];电子科技大学;2008年
4 刘宁;EPA工业以太网实时性分析及调度方法的研究[D];大连理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 桂本烜;EPA现场控制器通信模块的设计与开发[D];浙江大学;2006年
2 陈清洪;工业以太网(EPA)智能模块研究[D];重庆大学;2006年
3 张先富;基于FPGA的EPA协议栈研究与开发[D];浙江大学;2008年
4 熊纪涛;校园网络中自适应负载均衡算法研究[D];电子科技大学;2008年
5 高汉荣;基于EPA Wireless的无线接入网关设计[D];浙江大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩煜国;实时业务和服务质量在千兆以太网中的应用[J];北京电信科技;2000年02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
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 冯冬芹;金建祥;褚健;;工业以太网与实时以太网协议剖析[J];可编程控制器与工厂自动化;2005年01期
2 阮冬茹;谢东光;;基于EPA的工业以太网确定性研究[J];微计算机信息;2006年07期
3 曾文;王宏;徐皑冬;;基于EPA标准的无线通信技术的应用研究[J];微计算机信息;2006年04期
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5 李正;徐皑冬;王忠锋;;EPA网络中OPC服务器的实现[J];仪器仪表学报;2006年S3期
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8 王军;陈未如;张文国;;EPA无线工业控制系统的任务调度算法[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2008年05期
9 杨彬;王双存;李志刚;孟凡勇;;EPA确定性通信与测试方法研究[J];微计算机信息;2009年21期
10 谢昊飞;耿兆国;王平;;基于EPA标准的温湿度变送器开发[J];自动化与仪表;2009年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 冯冬芹;金建祥;褚健;;EPA实时以太网与标准化[A];浙江企业信息化与自动化论坛论文集[C];2005年
2 计宏;杜美明;;西门子PLC通过工业以太网读取继保数据的研究与应用[A];中国计量协会冶金分会2010年会论文集[C];2010年
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6 费敏锐;李力雄;;自动化领域的一些进展与评论[A];第三次全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2002年
7 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
8 周美娇;应启戛;彭杰;;用于过程控制的工业以太网通信模型[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
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中国重要报纸全文数据库 前10条
1 叶林海;Moxa倾力工业以太网络产业[N];中国计算机报;2003年
2 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
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5 驻日本使馆经商处 陈才坤;韩印签署EPA明年1月生效[N];国际商报;2009年
6 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
7 杜品圣;工业以太网:现场总线的未来?[N];机电商报;2005年
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9 刘锬;“透明工厂型”工业以太网[N];计算机世界;2006年
10 唐茵;EPA确立纳米材料研究新战略[N];中国化工报;2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 姜秀柱;基于EPA的煤矿工业以太网实时调度算法研究[D];中国矿业大学;2011年
2 刘宁;EPA工业以太网实时性分析及调度方法的研究[D];大连理工大学;2010年
3 章涵;EPA实时可靠通信协同调度与优化研究[D];浙江大学;2010年
4 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
5 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
6 王益兵;EPA与DHA调控肉仔鸡肠道B淋巴细胞免疫功能的机理[D];西北农林科技大学;2011年
7 张雷;工业以太网拓扑设计与优化研究[D];浙江大学;2012年
8 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
9 张勇;顶板动态监测集成技术研究[D];山东科技大学;2009年
10 杨林;基于工业以太网的运动控制系统关键技术研究[D];山东大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田丽;EPA实时性分析与调度研究[D];大连理工大学;2006年
2 罗湘平;基于工业以太网的智能控制器设计[D];大连海事大学;2011年
3 朱洪;工业以太网在控制领域的研究与应用[D];南京工业大学;2003年
4 蒋勇;工业以太网远程桥接系统的研究[D];重庆大学;2002年
5 徐毓军;基于工业以太网的电动执行机构的设计和开发[D];清华大学;2003年
6 孙磊;嵌入式以太网技术的研究[D];合肥工业大学;2004年
7 黄清宝;基于工业以太网的专家控制[D];广西大学;2004年
8 刘杨;基于工业以太网和OPC的乌河综合自动化监控系统集成研究[D];新疆大学;2010年
9 上官小晶;基于B&R(贝加莱)PCC的工业以太网硅钢片横剪机控制系统设计和实现[D];上海交通大学;2007年
10 安姣;基于EPA的全数字交流伺服系统接口设计[D];浙江大学;2008年
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