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《武汉理工大学》 2007年
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基于EPA的车间数字设备集成控制系统中网关设计与系统仿真

徐晓明  
【摘要】: 目前,中小型离散制造企业的数字设备普遍存在多种控制系统并存、不能实现远程监控与维护、信息难以直接连通和集成控制等问题;同时,生产现场信息不能被及时采集、处理和应用,现场控制层不能为企业信息系统直接提供必须的生产现场的信息。这些已成为企业信息化深入发展的瓶颈。因此,对车间数字设备集成控制的实现方案的研究具有重要意义。本文提出一种基于工业以太网的车间数字设备集成控制的方案,用于实现离散制造企业的管理和控制信息的交互与集成。本文的主要研究工作包括: 1.分析离散制造企业车间数字设备通讯接口的特性和控制模式,选择适合车间数字设备集成控制的网络,提出具有不同接口的车间数字设备的网络连接方案;对EPA(Real-time Ethernet for Plant Automation)的协议栈、确定性通信调度方案以及基于EPA的控制系统的体系结构进行详细分析;构建基于工业以太网的车间数字设备集成控制网络的体系结构。 2.分析基于工业以太网的车间数字设备集成控制系统中网关的功能;设计基于EPA协议的嵌入式网关的硬件结构;在此硬件平台上移植μC/OS-Ⅱ实时操作系统和LwIP(Light Weight IP)协议栈,并实现EPA协议栈的功能,开发嵌入式网关的用户程序。 3.采用OPNET仿真软件,结合EPA协议,建立基于EPA的仿真模型,包括网关节点模型和设备节点模型,以及相应的过程模型;在此基础上,开发基于EPA的车间数字设备集成控制系统的网络性能和用户层仿真软件,以及基于XML技术的网络仿真平台;对所构建的基于EPA的车间数字设备集成控制系统网络进行仿真研究。
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TP393.05;TP391.9

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