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吸号续加刃`·口亿',鹅梦—沪,硕士学位论文,金论文题目卜遨生鱼吵丛的叠壑拉剑白盛展水务工社幸的应闲学科专业控制理论令控制工般作者姓名一一管处鲤指导教师赵德安毅授答辩日期 分类号编号硕士学位论文基于技术的智能控制网络在水务工程中的应用从认指导教师赵德安教授作者姓名管文辉申请学位级别硕士学科专业控制理论与控制工程论文提交日期年月论文答辩日期年月学位授予单位和日期江苏大学年月答辩委员会主席评阅人 独创性声明本人郑重声明所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容以外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名日期年月 学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口,在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密口。学位论文作者签名导师签名签字日期年月日签字日期年月日学位论文作者毕业后去向工作单位电话通讯地址邮编 江苏大学硕士学位论文摘要现场总线是以开放互连通信模型为基础的网络集成自动控制技术,它采用数字化通信方式、智能化测控设备、全分散控制结构及开放性互连规范,使其可以彻底打破传统自动化系统信息孤岛的局面,符合当今工业自动控制系统分散化、智能化、网络化的发展趋势。现场总线是美国公司九十年代中期推出的一种用于自动控制领域的网络技术。它具有统一性、开放性和互操作性的优点。本文首先叙述了现场总线的基本概念,介绍了现场总线的基本理论、介绍了当前流行现场总线的发展现状,提出了现场总线技术未来的发展趋势,介绍了我国目前在水务信息化方面的发展与应用。详细地阐述了现场总线的技术内容。根据设计智能节点的需要,论文有针对性地介绍了核心技术,包括神经元芯片、芯片固件、软件系统、设备开发工具等,讨论了公司互操作性的理论和实现方法。在介绍基本理论的基础上,论文提出了在上海市水闸泵站自动控制系统中利用现场总线技术进行建设的方案。详细地论述了在该自动控制系统中的关键部分闸门控制器的软硬件设计方法,包括核心模块电路、数据采集电路、电源电路。在硬件设计的基础上论文进一步从数据采集与校验、功能分析及控制算法的实现论述了通过语言来实现闸门控制器功能设计方法。随后论文介绍了底层网络组建的方案,提出了通过服务器连接底层设备组建 一一一一一一一一一上通上赴些立竺一二……一底层网络的新思路。论文还介绍了利用组态软件来实现现场监控的可视化功能。包括组态软件通信协议和组态软件配置及简单的脚本语言。最后论文简要地介绍了基于架构的水闸泵站自动控制系统的网络结构。上海太湖流域水闸泵站监控系统中通过技术的应用实现了对黄浦江上游河道的水情和工情的实时自动监测、监控和水情数据采集。在决策系统支持下,作出优化调度与调控水闸泵站运行,有效地确保了上海市城市防洪安全。关键词现场总线,,智能节点,闸门控制 江苏大学硕士学位论文,,,,,,',,,,,,,,,,,义 江苏大学硕士学位论文,,,九,叩协刀一,,,吧 江苏大学硕士学位论文目录摘要…………第一章绪论……引言……,……,……课题简介……本人主要工作……第二章现场总线控制系统··················……现场总线的发展·······································……现场总线概述························……当前流行的现场总线现状……现场总线发展的趋势……,····································……以太网引入现场总线领域……`……与技术并存········……系统的开放性································……目前我国水务信息化的发展及应用……本章小结……,……第三章总线和技术……总线概述……,·……总线核心技术······························……神经元芯片················……巧芯片固件············……软件系统··························……节点开发工具简介……介绍········……总线的互操作性·····························……本章小结……,……,第四章智能节点的开发与应用……了 江苏大学硕士学位论文太湖流域水闸泵站监控系统结构……,……,……监控系统智能节点硬件设计·……闸站控制功能需求……,……,……闸门控制器硬件电路设计……监控系统智能节点软件设计……`……数据采集及校验············································……功能分析及控制算法……监控系统底层网络配置······························……本章小结……第五章监控软件及上层网络结构……监控组态软件配置··········……组态软件通信协议·············……组态软件配置··········……监控系统网络结构……,·································……系统总结及展望······················……第六章结束语……“致谢……参考文献……读学位期间发表的论文··············…… 江苏大学硕士学位论文第一章绪论,引言计算机、自动化、信息技术的飞速发展,网络的广泛应用极大的改变了人们的生产生活方式。在工业控制领域正逐步从集散控制,及单纯的可编程序控制盯,向现场总线控制,转变,从简单的点对点控制向复杂的网络控制转变。现场总线是一类工业数据总线,它是工业控制领域中计算机通信系统最低层的低成本网络。根据国际电工委员会标准定义现场总线是指安装在生产过程区域的现场设备仪表与控制室内的自动装置系统之间的一种数字式、串行、双向传输、多分支结构的通信网络〔,'。这样的定义强调了现场总线的两个重要特点。首先,现场总线是数字化的通信网络。现场总线是通信技术在控制领域的应用。现场的智能仪表拥有自己的,具有通信能力。智能仪表之间完全通过数字信号通信,避免了信号衰减、共模干扰和外部干扰的问题,提高了控制系统的可靠性。其次,现场总线是开放的分布式底层控制网络。现场总线是在的基础上发展起来的,现场总线的智能仪表能完成基本控制、参数补偿、参数修改、报警、显示等功能,真正实现了分散控制。而且各个设备使用相同的协议,也就能够与其他设备进行信息共享,消除了传统的的各个系统之间形成的“信息孤岛”的缺点,体现了开放性的特点。这也正是现场总线的本质。现场总线的另一个特点是互操作性,这就要求制定一个统一的国际标准。目前世界上现场总线的类型很多,从年美国仪表协会下属的刀开始制定标准以来,己经出现了、、、、等几十个总线标准〔。虽然从理论上来说一种现场总线可以面向所有工业控制领域,但是鉴于技术流派、经济效益,特别是商业利益的原因,到目前为止还没有一种现场总线能覆盖所有的应用面。可以肯定,由于上述原因,多种总线并存的局面还会存在相当长的时间。 江苏大学硕士学位论文呀课题简介太湖流域综合治理骨干工程上海部分位于上海市青浦、松江、阂行、金山四个区境内,工程范围为黄浦江干流段浦西西河径和浦东千步径起上游段河道以及太浦河、拦路港、红旗塘河道管理范围内的全部区域,河道总长度约公里。区域内地势低洼,地面高度仅为上海吴淞基准,低于上海一般地面高程,易受洪涝灾害。河道两岸的配套建筑物构成了沿河地区一线防洪控制工程,形成太湖流域洪水东排长江的全封闭“洪水走廊”,承担着太湖及太湖流域上游地区的泄洪、排涝以及上海市的引清输水与改善水环境条件等功能。在太湖流域上海部分建立水闸泵站监控系统,对黄浦江上游河道的水情和工情进行实时自动监测、监控,实时采集水情数据、通过信息传输与处理,在决策系统支持下,作出优化调度与调控水闸泵站运行,这对于“洪水走廊”功能的有效发挥,对于确保上海市城市防洪安全和充分发挥清水资源的合理利用,具有重大的现实意义。在太湖流域水闸泵站监控系统中采用了现场总线,实现现场闸门的就地自动控制和远程监控。技术是美国公司九十年代中期推出的一种用于自动控制领域的网络技术,是用于工业设备控制的开放的数据网络。监控系统中采用总线技术的优点主要体现在布线简单无论是节制闸或套闸,其现场设备信号如闸门开度、水位、搁门器位置、钢丝绳松动监测以及相关辅助设备的等信号直接通过通用采集控制模块挂在总线上,并通过一根双绞线采用自由拓扑的方式连接到监测主机,布线极其简单、可靠。不仅实现控制信号的监测,同时可以监测故障信号,实现现场设备的远程诊断。与远程管理系统的无缝联接现场监测主机采用总线核心产品工服务器,该服务器是公司和思科公司联合开发的高性能的网络接口。它既可以作为现场控制器,也可以连接网络到企业网络或者。由于内置了一个七,因此允许通过匕的方式访问其内置的时序调度、报警处理和数据记录应用程序。此外,它还提供一个用作和监控中心相互集成的七接口,通过该接口可以实现在当前最流行的架构下实现组态和监控功能,而该架构是一个全开放的软件平台,真正做到底层设备的扁平化、互操作性和全开放性。技术成熟、节点开发周期短作为远程测控终端,子系统监测点控制器以神经元芯片困为核心,采用与开放系统互连七层参考模型 江苏大学硕士学位论文兼容的协议,只在应用层上需要开发,从而实现真正的分布式控制。扩展性强是世界上唯一支持全部七层协议的现场总线技术,网络协议是开放的,其核心之一是利用“网络变量”来绑定监测点信息的逻辑关系,扩展性强。,本人主要工作本人的主要工作如下硬件电路设计闸门控制器的硬件电路设计,包括数字量输入输出,转换电路,供电电源电路,复位电路。在设计时要注意按照神经元芯片的要求选择与神经元芯片兼容的硬件,同时要注意电源的滤波、抗干扰设计,复位电路的可靠性。整个硬件电路要充分合理的利用神经元芯片的个口。网络配置利用工服务器进行底层网络组网,将闸站现场的各个监控设备配置到网络中来。软件部分设计程序设计要充分的考虑到闸门控制的各项因素,保证控制逻辑的高可靠性。同时利用网络变量将闸门现场的数据如闸门位置,水位等发送到网络上。利用组态软件实现远程监控通过监控软件中添加的汉通讯协议,从各现场的服务器中直接采集现场实时数据和运行状态参数。通过脚本语言编辑实现人机界面。 江苏大学硕士学位论文第二章现场总线控制系统随着控制、计算机、通信、网络等技术的发展,信息交换沟通的领域正在迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理的各个层次,覆盖从工段、车间、工厂、企业乃至世界各地的市场。信息技术的飞速发展,引起了自动化系统结构的变革,逐步形成以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统。现场总线就是顺应这一形势发展起来的新技术。,现场总线的发展世纪年代前,第一代过程控制体系结构出现。随后的年,第二代过程控制体系使用的是一的模拟信号。到了年代,人们在测量、模拟和逻辑控制领域率先使用了数字计算机,从而产生了集中式控制,即第三代控制体系结构。集中控制是以计算机为基础加上扩展工接口而构成。这一代控制系统初步采用数字信号代替模拟信号提高了控制系统的精度和信号传输的抗干扰能力。但是由于当时的计算机价格昂贵,人们企图用一台计算机代替所有用于过程控制的仪表,用一个操作员控制台代替原来庞大的模拟仪表盘。这种系统使得控制操作变得异常简单,操作台上只有数字显示和一些按钮,一个控制回路的参数能作为操作条件的函数。另外用专用的非常简单的语言编程,使用者只需将有关参数填入相应的表格。但是当时的计算机可靠性还较差,一旦计算机出现某种故障,就会造成所有的控制回路瘫痪、生产停止的严重局面。因此这种危险高度集中的控制系统很难被人们所接受。到了年代,由于微处理器被嵌入到各种设备中。使设备具有了智能化,于是产生了分布式控制,即第四代过程控制体系结构〔〔`'〕。它针对集中式控制系统风险集中的弊端,把一个控制过程分解为多个子系统,由多台计算机协同完成,采用阶梯式控制结构,具有现场级的控制单元。现场控制单元中的工模块接收来自现场设备的模拟信号,再将其转换为数字信号传送给控制单元。同时接收来自控制单元的指令,转换成相应的控制信号,指挥现场设备完成控制功能。集散控制系统的确切定义没有形成一个明确的标准。目前比较常用有两种理解方式 江苏大学硕士学位论文第一种是广义上的,从的字面语义上理解的,控制器通过某种通讯协议能实现相互之间进行数据交换,并能实现“管理集中,控制分散”功能的控制系统就可以称为集散控制系统第二种是狭义上的,相对于而言的。集散型控制系统源于模拟仪表技术,在运算放大器的基础上得以发展的,侧重于模拟量处理。过去在复杂的过程控制中流程工业的控制系统一般选用集散型控制系统,他们一般是一些国际大公司专门研发的功能很完善的一整套控制系统。产品在电力、石化、化工等行业发挥了重大作用,但是国际上产品的生产专有化和价格的高昂由于整套系统的各种产品都由自己研发,存在产品更新慢、通讯协议采用自己的专用协议各公司都有各自的标准,缺乏通用性和系统的开放性,这些都严重阻碍了的普及和技术改造。在年代中期,国外就提出现场总线的概念。原始的现场总线思想非常简单,它针对传统集散型控制系统的问题,希望用一个开放的独立于产品厂家的多回路通信系统来取代的电流标准。到了年代,由于电子技术和计算机技术的高速发展,现场总线的技术条件才得以完善。〔「现场总线概述根据国际电工委员会和美国仪表协会的定义,现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的串行通信网络〔。它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通信。它构造了网络集成式全分布式控制系统,同时它又是一种低带宽的底层控制网络,是计算机集成过程系统计算机集成制造系统的最底层〔`,〕。现场总线一出现,就受到了各方面的关注。国内外各大著名的自动化厂商出于各自利益的考虑,都研究并开发了各种各样的现场总线产品。于是出现了多种现场总线的企业标准、集团标准和国家标准。年底,通过了、、〔,等八种国际总线标准。现场总线表现为一种通信网络现场总线符合自己的通信协议,并最终表现为具体的设备。正确地理解现场总线,应该从本质特征上来考虑。现场总线的本质含义表现在以下几个方面 江苏大学硕士学位论文、现场总线是一种数字化通信网络。这方面的特征是现场总线在控制领域带来革命性变化的本质基础。现场总线把通信线一直延伸到生产现场或生产设备,是一种用于过程自动化和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络。在此基础上,出现了各种现场总线通讯协议,包括、、、、等等。对应每一种协议,都有支持厂商和各种硬件和软件以及系统产品。网络数字化,是现场总线应用的本质之一。正是因为实现了数字化,才导致了双向通讯、通讯多变量,从而控制分散,管理分散。、现场的核心是总线协议,即总线标准。一种类型的总线,只要其总线协议一经确定,相关的关键技术与有关的设备也就被确定。就其总线协议的基本原理而言,各类总线都是一样的,都以解决双向串行数字化通讯传输为基本依据。但由于各种原因,各类总线的总线协议存在很大的差异。为了使现场总线满足可互操作性要求,使其成为真正的开放系统,在国际标准,现场总线通讯协议模型的用户层中,就明确规定用户层具有装置描述功能。为了实现互操作,每个现场总线装置都用装置描述来描述。能够认为是装置的一个驱动器,它包括所有必要的参数描述和主站所需的操作步骤。由于包括描述装置通信所需的所有信息,并且与主站无关,所以可以使现场装置实现真正的互操作性。、现场总线的基础是数字智能现场装置。数字智能现场装置是系统的硬件支撑,是基础。道理很简单,系统执行的是自动控制装置与现场装置之间的双向数字通信现场总线信号制。如果现场装置不遵循统一的总线协议,即相关的通讯规约,不具备数字通信功能,那么所谓双向数字通信只是一句空话,也不能称之为现场总线控制系统。再一点,现场总线的一大特点就是要增加现场一级控制功能。如果现场装置不是多功能智能化的产品,那么现场总线控制系统的特点也就不存在了,所谓简化系统、方便设计、利于维护等优越性也是虚的。、现场总线系统的本质是信息处理现场化。对于一个控制系统,无论是采用还是采用现场总线,系统需要处理的信息量至少是一样多的。实际上,采用现场总线后,可以从现场得到更多的信息。现场总线系统的信息量没有减少,甚至增加了,而传输信息的线缆却大大减少了。这就要求一方面要大大提高线缆传输信息的能力,另一方面要让大量信息在现场就地完成处理,减少现场与控制机房之间的信息往返。可以说现场总线的本质就是信息处理的现场化。 江苏大学硕士学位论文、减少信息往返是网络设计和系统组态的一条重要原则。减少信息往返常常可带来改善系统响应时间的好处。因此,网络设计时应优先将相互间信息交换量大的节点,放在同一条支路里。减少信息往返与减少系统的线缆有时会相互矛盾。这时仍应以节省投资为原则来做选择。如果所选择系统的响应时间允许的话,应选节省线缆的方案。如所选系统的响应时间比较紧张,稍微减少一点信息的传输就够用了,那就应选减少信息传输的方案。现在一些带现场总线的现场仪表本身装了许多功能块,虽然不同产品同种功能块在性能上会稍有差别,但一个网络支路上有许多功能雷同功能块的情况是客观存在的。选用哪一个现场仪表上的功能块,是系统组态所要解决的问题。考虑这个问题的原则是尽量减少总线上的信息往返。一般可以选择与该功能有关的信息输出最多的那台仪表上的功能块。〕当前流行的现场总线现状现场总线最早产生于年,随后各大组织在大型跨国公司的支持下为了维护自己的利益,为了能在现场总线的市场竞争中抢占制高点,纷纷制定自己的标准,形成了目前现场总线百家争鸣的局面。在年底负责工业测量和控制的第标准化技术委员会通过了,基金会现场总线、、、一、、、从七等种国际总线标准。同时虽然在现场总线中只包括上述种,但是如认、、、、等都有自己的应用背景,而且在自己的领域产生了一定的影响,都在积极增强自身的竞争能力,他们不会轻易放弃自己的总线标准和市场份额。因此,在今后很长一段时间内,各大总线将会相互竞争,共同发展,每种现场总线将形成其特定的应用领域,最终能占有市场的总线将集中在少数几种有竞争力的总线上。标准众多为用户选择造成了极大的不便。从目前典型的现场总线来看,总线技术是针对工业过程自动化来开发的,该协议在满足工业现场环境、安全环境、总线供电等方面有全面考虑,工业控制领域的最佳选择现场总线技术。总线技术可拥有电力线载波收发技术等独特优势,并消除了布线复杂度可直接与联接,具有通讯速率高、通信距离远的特点。在应用层给用户很 江苏大学硕士学位论文大的自由度,有很好的灵活性。因此,很适合于城市信息化、楼宇自动化以及电力自动化领域。目前在世界范围内己经被推广应用于楼宇自动化、城市信息化、电力自动化领域。但是由于其在工业环境和防暴方面考虑不够,目前还不是很适合应用于工业过程自动控制领域。总线技术具有实时性好,抗干扰能力强,自动出错处理及故障保护功能的技术特点,可应用于环境复杂、可靠性要求高的领域。目前主要应用于测控测试仪器、执行机构的通信,他应用于过程自动化还不够成熟,适合于汽车电子测控网络和野外检测控制网络。协议总线技术实际上不是真正的现场总线技术,它保留了的模拟信号,既确定了用户原有投资的有效性,也让用户对现场智能仪表有深刻的体会在国内大量使用模拟仪表,工业现场仪表没有完全智能化的今天,采用仪表作为一种过渡很具有现实意义。在断续控制为主的自动化控制领域是较优的现场总线。现场总线发展的趋势现场总线发展到今天,关于标准的争论已经告一段落。但是计算机通信技术的飞速发展,为现场总线技术带来了新的亮点。以太网引入现场总线领域以太网目前在公用数据网络中己经非常成熟了。过去人们认为以太网的信道分配方式采用一持续的带冲突检测的载波侦听和多路访问协议,因此它是不确定的,不适合实时性要求较高的场合应用又因为以太网不提供电源,必须要有额外的供电电缆,不是本质安全系统。所以,人们在工业领域一直不敢采用以太网。今年来网络技术发展迅速,上述问题都已得到基本解决采用交换机,接入网络的节点各自独占一条线路,避免了冲突采用高速背板交换或微处理器交换,响应时间是确定的。据尺公司的分析,个节点的交换式以太网的响应时间是一,几乎可以满足各种控制系统的要求。 江苏大学硕士学位论文现代以太网采用非屏蔽双绞线,它的抗干扰能力与一模拟传输线路相当,如果需要更强的抗干扰能力可以采用屏蔽双绞线或光纤通信而且以太网有其它控制网络所没有的优势。主要体现在以下几个方面以太网技术比较成熟,可以满足控制系统各个层次的要求,使企业信息网络与控制网络得以统一。设备成本下降,现场总线的成本远远无法与以太网相比。用户拥有成本下降。开发技术支持广泛,人们对以太网也比较熟悉,维护比较容易。以太网易于与工集成。实现自动化控制领域彻底开放,打破任何垄断的企图,也可以更好地实现控制网络与管理层的信息共享。因此,深受用户和控制生产商的欢迎,各大控制生产商纷纷引入以太网技术。各大现场总线紧跟时代发展的潮流,也采取了一系列措施支持以太网在现场总线领域的应用。现场总线基金会为了适应以太网技术的发展,放弃了原来规划的高速总线标准,并于年月日公布了基于的告诉总线技术规范版。充分利用低成本的以太网技术,以灯到灯或者更高的速度运行应用的控制网络路由技术和公司的网络基础技术,开发了、、服务器,实现了控制网络与的连接。总之,以太网的发展为现场总线技术注入新的血液,被证明是控制网络的最佳解决方案。与技术并存控制系统采用的是阶梯式控制结构,结构如图一中图。它采用主从式分层控制策略,各层有各自的功能。但也有一些固有的缺陷。如上层故障会造成下层控制的整体瘫痪设备布置的改变会影响整个系统等。现场总线采用分布式网络控制结构,采用总线式连接。如图一图中所示,现场总线将各种现场信息传送给监控计算机,通过生产管理计算机与上层网络相连。它把现场设备的各种运行参数、运行状态信息及故障信息送往监控计算机和其他现场设 江苏大学硕士学位论文备,同时又将各种控制、维护、组态命令送往各相关设备,建立了生产过程现场及控制设备之间、现场设备与更高控制管理层之间的联系。所以说是由以及发展而来,而且它还保留了的特点,或者说吸收了多年开发研究以及现场实践的经验,当然也包括教训。较传统的优势明显,因此将逐步代替。应用广泛,技术成熟,并且具有丰富的监控协调管理功能,目前还可以通过工业以太网建立管理层网络,以满足火电厂呼声越来越高的加强管理的要求。可以这样说,系统的监控可以覆盖大型火电机组的工艺全过程。在现有技术条件和市场情况下不能完全取代,这使控制系统进入向过渡的混合控制系统的时代。目晕分站控制点烫备丈寻设雀异层图一、集散系统网络结构、现场总线控制网络结构这种集成方案能够得到灵活的系统组态,以适应于更广泛的富于实用价值的应用。其方法有于系统工总线上的集成、系统网络层的集成以及通过网关与系统并行集成。即将过去处于控制系统中心地位的移到现场总线的一个站点上去,使用户有更多的选择,以实现更合理的控制系统因而也会给用户带来更大的收益。系统的开放性为了适应各种不同现场总线协议,必须实现各种现场总线控制系统的集成。现场总线是开放的系统,但是目前有为数众多的各国标准和一些大制造商的企业标准,形成了实际上的封闭性。异种现场总线之间是不能进行互操作的,而且近 江苏大学硕士学位论文期又不可能形成统一的国际标准。多种总线共存的局面在一个很长时间内存在仍是无法避免的。解决各种现场总线之间的融合的一种办法是采用不同总线的协议转换器,使不同现场总线之问通过协议转换器能够互相交信息,这虽然不能从根本上解决由于垄断所产生的实际上的封闭性,但是也为沟通不同现场总线之间的联系提供了一个有效的办法。所以应该使系统通信协议一致公开,让不同厂家的设备之间可实现信息交换,建立统一的工厂底层网络系统通过现场总线构筑自动化领域的开放互连系统,使多种总线共存于一个系统之中。近期,现场总线要解决自身的开放性和互操作性,必须要加强这方面的研究,在现场总线的国际标准逐渐统一后,将实现一个真正开放式的可互相连接的系统结构。各厂家产品可交互操作和互换使用,用户选择产品时拥有更多的自由度。「`〔仁目前我国水务信息化的发展及应用目前我国的水务信息化建设正处于起步阶段。鉴于资金和技术方面等方面因素的制约,水务信息化目前只在北京、上海、天津、武汉、深圳等经济发达地区和城市的水务工程中开始初步的尝试,其中比较典型的有深圳市防洪泵站控制系统,该系统利用现场总线、施奈德进行数据交换获得现场数据,通过江协议由以太网与服务器连接建立基于软件结构的远程监控系统,实现了对泵站远程监控功能。水务信息化其他方向的应用还有武汉市利用地理信息系统、遥感技术、全球定位系统等技术对水库的水流量、水库底的地形变化等数据的采集对水库、水坝等水工程设施进行动态检测管理的工程深圳市利用台式在线检测仪器对深圳市自来水、西沥水库、沙河水进行在线检测,快速测定水质动态变化过程的工程等。虽然目前我国的水务信息化建设在技术的稳定性、成熟度与国际先进水平相比还存在一定的差距。但这些工程的开发与应用极大的促进了我国在水务信息化领域的进步,根据水利发展“十一五”规划要点要求“基本建成全国水文水资源信息监测网络,建成国家防汛抗旱指挥系统、全国水土保持监测与管理信息网络,初步建成重要流域和南水北调工程的水资源调度管理信息系统,加强流域、区域、城市、骨干水利枢纽、调水工程、大型灌区等水利自动化调度系统建设,推进水利信息共享,以水利信息化促进水利现代化。”我国在水务信息化领域必将有更大的进步。 江苏大学硕士学位论文本章小结本章首先介绍了现场总线技术的产生和发展以及当前流行的现场总线现状。接下来从以太网引入现场总线领域、与并存、系统的开放性等方面介绍了现场总线的发展趋势。最后简要地介绍了我国水务信息化的发展和应用。 江苏大学硕士学位论文第三章总线和技术现场总线是美国埃施朗公司于年推出的局部操作网络'。为全分布式测控系统提供了很强的实现手段。为了支持总线,公司开发了技术〔。它为总线设计提供了一套完整的软、硬件设计平台。目前采用认技术的产品已经广泛应用在楼宇、电力、交通、能源、城市信息化等领域。总线也成为当前世界最流行的总线之一。,总线概述总线的典型结构如图一所示一·路由器串行网络接口调调制器解调调制器解软件七模块模块一·路山器网络接口节点节点主机路由器一网络接口望箕节点节点一卡网络接口服务器软件便携式电脑软件服务器节点书点图一典型网络结构图 江苏大学硕士学位论文系统由以神经元芯片为核心的节点、路由器、工服务器和网络管理等几部分组成。典型的节点一般由神经元芯片、处理单元、收发器和其他电源、复位等接口电路组成。神经元芯片是系统,它接受工处理单元的数据,并通过收发器把数据发送到控制网络中,接收过程与上述过程相反。路由器有中继器、网桥以及路由器的几种类型。它用来连接两个通道并在通道间完成消息包的路由配置。图一中各主机通过一等网络接口与控制网络相连。主机运行、等工具来完成网络安装配置、维护、网络监控等功能。等相当于服务器,使用户能够通过以太网进行网络的远程安装和维护。实际上,路由器、月及务器、网络接口主机等也是基于神经元芯片的节点。不过它们是用来完成网络管理而特别设计的节点。集成、开发这样一个网络的完整的开发平台被称为技术。技术主要包括以下几个部分节点和路由器、收发器、协议、网络和节点开发工具。技术是美国埃施朗公司为了推广总线、支持总线设计、产品化而开发的一套完整的开发平台。它使用户能够简单、快速的开发总线产品,集成网络。总线具备现场总线的一般特点,如全数字化通信,实现了全分布式控制,开放性好,有很好的互操作性等。同时它还具备以下的特点第一,主控制器使用神经元芯片,简化了现场总线系统的开发。神经元芯片是技术的核心。第二,是唯一支持七层模型的现场总线。协议是为现场总线设计的专门协议。第三,协议子层采用了带预测的坚持协议实现冲突检测和优先级,有效的避免了网络频繁碰撞。第四,总线的一个重要特点就是它对多通信介质的支持。它支持无线、电力线、双绞线、红外线、射频、光纤、同轴电缆等多种传输介质,满足多种特殊应用场合。总线核心技术公司为支持总线而开发的一系列产品统称为技术。它主要由神经元芯片、协议、语言以及、、 江苏大学硕士学位论文等一系列开发工具组成。神经元芯片为了经济、标准化布置,埃施朗设计了神经元芯片。选择神经元这一名称是为了指出正确的网络控制机制和人脑的相似性。人脑中没有控制中心。几百万个神经元联网,每个神经元通过为数众多的路径向其他神经元发送信息。每个神经元通常都奉献于某一专门功能,但失去任何一个不一定影响网络的整体性能。大部分装置利用神经元芯片的功能,并将其用作控制处理器。神经元芯片是一种半导体装置,专门设计用于为低价控制装置提供智能的联网能力。神经元芯片包括使用用户编码和开发商装置的通信和应用处理能力。埃施朗公司设计了最初的神经元芯片,但是神经元芯片派生产品现在通常都由埃施朗的合作伙伴设计和制造。现有的神经元芯片由。,。和半导体公司生产〔`〕〔〕。神经元芯片可以分为两种基本类型。一种是芯片,另一种是芯片。神经元芯片都包含一个具有网络通信能力的微控制器内核的基本部分,对于较为简单的任务,只需附加少量的外围电路即可作为独立的微控制器使用。这些设备还可以以各种灵活的方式加以扩展,以适应更为复杂的应用。神经元芯片内部不仅含有三个微处理器介质处理器、网络处理器和应用处理器,还带、和等存储器,位的输入输出接口和一个以串行方式连接支持协议网络的位通信端口。三个微处理器共同执行七层网络协议。如下图一所示一是介质访问控制处理器,处理协议的第一和第二层,这包括驱动通信子系统硬件和执行算法。一和一用共享存储区中的网络缓存区进行通信,正确地对网上报文进行解编码。一是网络处理器,它实现协议的第到第层,这包括处理网络变量、寻址、事务处理、权限证实、背景诊断、软件计时器、网络管理和路由等、同时它还控制网络通信端口,物理地址发送和接收数据包、该处理用共享存储区中的网络缓存区与一通信,用应用缓存区与一通信。一是应用处理器,它执行用户编写的代码以及用户代码调用的操作系统命令。在多数应用中,使用的编程语言是神经元。 江苏大学硕士学位论文通信端口输入输出端口做处理器网络处理器应用处理器一口口网络缓存器应用缓存器图一处理器结构及存储区分配芯片,它是为小型、低成本应用而设计的,其所有的功能块被在一个一的封装中。有一个含有固件的字节的内部,用户的软件放置在一个字节的中。应用程序可以使用很多固件服务。另外协议的配置数据和用户参数也可以存储在中,即使电源故障也能保证数据的安全。所以中一部分是被保留的,余下部分对用户的应用程序开放。对于简单的应用来说,包含了所有必需的部件。如果把该芯片作为一个的网络成员的话,则还需要一个收发器来把神经元芯片连接到网络。芯片是为更复杂的应用而设计的。它大部分与相同,只是采用了的封装方式。并提供一个带有位数据总线和一个位地址总线的外部存储器总线接口。寻址空间有,但没有内部存储器。其中字节作为内部资源使用,剩下字节的存储器中的字节保留作固件使用,通常是外部或者存储器。余下的字节可用于用户应用程序。外部总线可以连接不同类型的存储器。的通信端口可以由神经元芯片个引脚,,,,组成,按照不同方式配置通信管脚,通信端口的工作方式也有三种单端模式、差分工作方式和专用方式。单端模式提供了与兼容的发送、接受、使能发送、睡眠和冲突检测管脚,如果不使用冲突检测功能,只有采用应答服务才能确信数据是否发送成功,它是当前最常用的一种工作模式。差分工作方式的驱动及接收电路采用差分线路,不包含睡眠输出,在该工作模式下,引脚和上的接收电路通过个电平提供磁滞选择,后面紧跟一个可选的滤波器,可以有效抑制噪声值,此模式用于差分收发器。在一些专用场合,需要神经元芯片直接提供 江苏大学硕士学位论文没有编码和不加同步头的原始报文,这时候就要用专用模式。的通信任务通常是由盯。芯片和收发器配合完成。芯片的应用处理器、网络处理器、处理器将发送的数据按照协议打包,形成协议数据包。芯片的内部收发器将这些协议数据包按照曼彻斯特编码方式,发送到通信引脚。通讯引脚的曼彻斯特编码电平信号还要通过收发器发送到网上,才能形成高性能、抗干扰能力强的其他节点能够准确接收的的数据。接受数据的过程与上述过程相反。收发器是芯片与网络的一个重要媒介,是提高的可靠性、准确性的重要因素,也是能支持多种介质的重要原因之一。目前的收发器有电力线、双绞线、、光纤和等类型。其中双绞线收发器是最常见的一种收发器类型,它与芯片的接口有三种形式直接驱动接口,一接口,变压器祸合接口。芯片通过它的只引脚一与外部设备连接。这些管脚可以根据不同设备的需要灵活配置成直接工对象、并行对象、串行对象、定时计数器输入对象四类。包括位输入、位输出、并行工、多总线工对象、串行输入、串行输出等种预编程设置。在实际的设计中通常按照实际需要设计与个的硬件接口电路,然后利用神经元芯片的专用编程工具提供的定义将个工配置成不同的对象。再通过函数和对所定义的进行输入输出操作。例如如果设计并行总线,实现神经元芯片与外设进行并行数据传送,就可以充分利用神经元芯片引脚和的多总线对象。电路图如一所示工一工是神经元芯片的输入输出口,按图一的接法,神经元芯片可以与具有并行接口的硬件相连,如单片机、等。在任何情况下,一引脚用作比特双向数据总线和地址总线,引脚一为控制信号,它总是由芯片驱动。 江苏大学硕士学位论文似地址锁存器选通信号写选通信号读选通信号二图一典型神经元芯片并行接口电路但是芯片只有个工口可供外部设备接口使用,因此在实际运用过程中必须合理规划使用芯片的工口。有时为了简化设计步骤保证可靠性,应用字节输入方式。一被配置为输入或输出端口,如图一所示。该类对象类型应用于读取或控制个引脚。可以作为读写信号控制引脚。对于输入输出,函数返回值的数据类型和函数输出值的数据类型为,其输入输出的数据范围为。口必住主全一侧哪刀瀑乏那瞩了】幻鑫示抖吸收电流之臻黝可编程上拉电阻图一阳对象引脚分配图芯片通过和引脚产生时钟信号,芯片有一个振荡器使用外接晶体或者陶瓷共振电路来产生输入时钟,还可以用外部产生的时钟信号来驱动引脚。芯片的服务引脚。是神经元芯片的一个重要引脚。在芯片固件的控制下,该引脚可用在节电配置、安装以及维护等过程。当节点还没有配置网络地址信息时,闪烁,频率是。当服务引脚接地时,节点会在网上发送一个含有芯片功值的网络管理消息,网络管理设备将使用该消息中包含的信息来安装及配置该节点。因此设计盯芯片的硬件电路都必 江苏大学硕士学位论文须要考虑到这个引脚,为管理该节点提供更大的方便。芯片的复位引脚是一个漏极开路、双向且低电平有效的工引脚,内部有一个电流源充当上拉电阻。复位电路在加电、电源抖动、程序恢复以及掉电时起到极其重要的作用。芯片还有休眠唤醒电路、看门狗定时器和两个位的定时器计数器,在需要的时候可以选用。芯片功能强大集通信和测控功能于一身,利用芯片可以设计出功能完善的节点。芯片固件芯片固件是固化在盯芯片内的软件,是运行在神经元芯片上的操作系统。它由三个主要部分组成系统映象,网络映象以及应用映象。系统映象包括协议、库函数以及任务调度程序。在芯片中,系统映象软件储存在的中。在芯片中,系统映象软件储存在片外的或者闪存中。对于芯片,由于软件不能固化在芯片内,所以它只能作为开发工具或者随带软件的一部分。依靠开发工具随带的软件,产生包含系统映象的十六进制文件或者一格式目标文件。编程写入将作为芯片外存、或者闪存。应用映象由两部分组成编译应用程序产生的对象代码、应用程序指定的有关参数。这些参数包括网络变量且自识别数据、程序、地址表记录数、应用缓冲器的数目以及空间大小、目标芯片的输入时钟频率、收发器的类型以及比特速率等,它们都可以经网络管理工具查询。在芯片中,应用映象通常是编程人员写入外部的中,也可以通过网络下载到片内的中或者闪存中。网络映象定义节点与网上其他节点的关系,给定节点在网上唯一的行为,它由四部分组成网络变量的地址分配、网络变量的连接信息以及消息标签的连接信息、安装时要设置的协议的参数以及应用程序的配置变量。当节点安装时,通常由网络管理器负责通过网络将网络映象下载到片内的中。对于简单的网络,节点可以修改自己的网络映象。芯片上的应用程序可以 江苏大学硕士学位论文通过使用库函数调用来访问网络映象中的内容。在设备的存储映象中,应用映象以及网络映象是用户定义部分,网络中的很多设备可以有同样的应用映象,而网络映象则允许各个设备在网上有不一样的行为。在芯片的固件中,通信协议是其中很重要的部分,是总线的特色之一。协议是由芯片的三个共同执行的完整的七层网络协议,协议遵循标准,使成为所以现场总线中唯一一种支持完整七层协议的总线。表一列出了对应七层参考模型的协议为每层提供的服务。表一协议层层目的提供的服务应用层应用兼容侧叭丑对象,配置特性、标准网络变应用性量,文件传输表示层数据翻译网络变量、应用消息、外来帧传送、应用网络接口会话层远程操作请求响应、鉴别、网络服务网络传输层端对端通应答消息、非应答消息、双重检查、通用网络信可靠性排序网络层寻址点对点寻址、多点之间广播式寻址、路由网络信息链路层介质访问组帧、数据、编码、错误校验、可预以及组帧测、冲突避免、优先级、冲突检测物理层物理连接特定传输媒介的接口,调制方案通信协议支持多种网络拓扑,它采用各种类型的收发器和网络互联。协议支持灵活编址,网上任一节点使用该协议可以与网上的其它节点相互通信。协议把网络地址分成三层第一层结构是域。域是一个或多个通道上的节点的逻辑集合,只有在同一个域中的节点才能互相通信。第二层结构是子网。每个域最多有个子网〔。子网中的所有节点 江苏大学硕士学位论文必须在同一区段上,子网不能跨越智能型路由器,如果一个节点分属两个域,那么它必须在同一个子网中。一个子网可以是一个或多个通道的逻辑分组。第三层结构是节点。每个子网最多有个节点,任意一个节点可以分属两个域,容许一个节点作为两个域的网关,也允许一个子网把采集来的数据分别发送到两个不同的域。节点也可以被分为组,一个分组在一个域中跨越几个子网,或几个通道,一个域中最多有个分组,每个分组对于需应答服务最多有个节点,作为一个组的节点无需考虑它在域中所处的物理位置。另外,每个神经元芯片有一个独一无二的位地址,一般在网络安装和配置时使用。作为控制网络,它的可靠性、实时性是很重要的指标。但是网络提供通信服务要使网络同时实现高的有效性、快的响应时间、好的安全性以及高的可靠性是不可能的,实际的网络提供的通信服务只能在这几方面取折中。为了提高网络的有效性以及实时性,采用了独特的冲突避免算法一一协议子层采用了带预测的坚持协议实现冲突检测和优先级〔洲。带预测的一坚持对所有的节点都根据网络积压参数等待随机时间片来访问介质,有效地避免了网络频繁碰撞。载波监听多重访问冲突检测是在撇协议的基础上增加冲突检测功能而后得到的。分为坚持、不坚持、坚持三种方式,他们要求在每个节点发送数据前监听网络是否有空闲,一旦监听到网络的状态,不同的方式动作不同。在坚持的方式下,若线路空闲,立即发送若线路忙则循环等待,直到空闲。在非坚持的方式下,在线路空闲的情况下,立即发送若线路忙,则等待一个随机时间延迟,再探询线路。坚持方式下,若线路空闲,则以概率立即发送一概率推迟一个最大传播延迟时间后,再探询路线,如此重复若线路忙,则循环探询。这几种方式都存在严重的线路浪费问题,若两个节点同时发送,直到发送结束才知道发生冲突,浪费时间。所以发展到,它要求在消息发送的同时进行冲突检测,若冲突则立即停止发送原报文,再发送一个短的阻塞报文,以便使所以的节点都知道冲突。使用的是改进的介质访问控制协议,被称为“预测坚持、时间片”。在保留优点的同时注意克服它在控制中的弱点。如果有很多节点在等待网络空闲,一旦空闲,这些节点立即同时发送报文而产生冲 江苏大学硕士学位论文突,它们冲突后延迟一段时间后,如果这段时间相同就会发生重复冲突,使网络效率大大降低。故不能在网络负荷较重的情况下保持网络效率。而在“预测坚持、时间片”中,首先它在三种方式中选择了坚持。坚持企图减少网络空闲时间,但是增加了冲突机会非坚持的减少了冲突机会,但是增加了网络空闲时间。坚持吸收了前两者的优点,其次它使用了时间片规则,将时间划分为相等的时间片。各节点只能在统一规定的时间片内且在时间片开始的时候开始发送报文,这样大大减少了两个数据报文发生冲突的可能性。一般的“坚持、时间片”中,线路空闲后,有数据发送的节点在发送前随机等待一个时间片,然后发送数据以减少产生数据冲突的可能性。但是当网络负荷达到饱满以后,冲突率也会急剧增加,使网络性能下降。因此引入预测机制。的大多数报文都需要一个确认报文,因此节点通过监听网络可以预测未来的网络负载。在坚持以中,当一个节点有信息需要发送的时候以概率立即发送,而预测机制可以根据网络负载动态调整值。时间片的调整通过一个值,等待的时间片为,为网络积压估计值,即对当前周期有多少节点需要发送报文的估计,的取值范围为。当网络负荷较重的时候,增大也就是要等待较长的时间片当负荷较轻的时候,减小,也就是缩短等待的时间片。带预测的坚持掀协议可以在负荷较重的情况下保持较好的网络性能支持大型网络。软件系统是专门为芯片设计的编程语言〔,〕。它是从中派生出来的,并对进行了扩展,如内部的多任务调度、工对象直接映射到处理器的工能力、显式消息、网络变量等。它们都是语言的特色,用以支持芯片中的固件提供的各种运行特性,为编程人员编写高效率的全分布式的应用程序提供了保证。非常接近语言标准。但是与又有很多不同的地方。例如不支持浮点运算,只提供浮点库来使用浮点数不需 江苏大学硕士学位论文要,它也保留了很少一部分的库函数,中的文件输入输出以及存储器分配函数。技术的每一个节点都有自己的任务调度程序,它安装如图一所示的调度环来执行。重启加电专初始化十复位专任务任务任务优先级优先级优先级任务陡工,灯谕任务陡一工洲了产任务阮工一万图一调度环芯片负责任务的调度,任务调度是由事件驱动,世纪是由一系列子句的表达式构成。格式例如条件任务,当一个给定的条件判断为“”,与该条件有关的任务代码体就执行。子句的事件类型有两种预定义事件和用户定义事件。预定义事件包括输入引脚状态变化、网络变量的修改、定时器溢出、消息接收自定义事件可以是任意有效的表达式。 江苏大学硕士学位论文任务调度是非实时的,如果优先级低的用户在执行,即使高优先级的事情发生,也必须等到低优先级事件的任务完成后重新调度任务才能执行高优先级事件的任务。如果子句有优先级关键字,调度程序对它的判断次数要频繁一些。如果优先级的子句判断为,对应的任务执行。调度程序会又返回到有优先级的子句,直到所有优先级子句判断为。调度程序转向非优先级的子句。调度程序通常是非使能的,这样非优先级的,子句将按照程序中书写的顺序进行判断,至最后一个非优先级子句判断后,返回一个非优先级的子句重新开始。通过编译命令使能调度程序复位,这样在非优先级执行周期内每个事件处理后,调度程序都将复位,从而修改非优先级子句的调度。在网中,节点之间的联系主要是通过网络变量来实现。一个网络变量是节点的一个对象,节点的数据通过网络变量进行共享。网络变量利用网络管理工具如,通过一个连接过程,把不同节点的同一类型的网络变量连接在一起。在节点的应用程序中,当某一个网络输出的变量更新时,协议将透明地将修改后的值构成隐式消息。所有与之相连的其他节点的输入网络变量也相应地更新。输入网络变量也可以通过垂询方式获得最新的输出网络变量值。网络变量通过提供节点相互之间明确的网络接口而极大的提供了节点的互操作性。为了进一步支持互操作性,协议还提供了标准网络变量。是一组与数据的单位如摄氏、伏、米等相关联的预定义网络变量类型,目前有种。网络变量的发送和接受是自动的,所以被称为隐式消息。网络变量通信简单、方便,但是它个数长度和发送目的地址等方面都使编程者受到限制。因此技术又提供了一种显式消息一一显式报文通信方式。显式报文可以构成长度在一的数据长度可变的消息,而且提供请求响应机制,可实现远程调用,使用更加灵活。但是由于它交换数据复杂,不容易实现互操作性,数据依赖于具体应用,在中不提倡使用,只有在复杂场合才考虑使用。实现芯片与设备直接的访问主要通过中个引 江苏大学硕士学位论文脚的种不同的输入输出对象。首先根据应用定义合适的对象,然后调用函数对工对象进行读写操作。例如下面的程序利用工对象实现芯片进行字节输入输出操作。。定义为输入方式。定义为输出方式一当网络变量值变化变量赋值…一,''输出显示以上从与的区别、的调度以及网络变量、对象等方面介绍了的编程方法。节点开发工具简介是进行智能节点开发的工具,是基于神经元芯片智能收发器的软硬件平台。它包括基于操作系统的适应各种需要的软件及用于节点开发及调试的硬件平台。开发工具由以下几个组件组成软件、网络集成工具、版、一开发工具平台、接口板。软件提供了开发设备的必备工具,设备应用程序采用基于的编程语言。对于进行扩展,从而简化网络通信、硬件工和事件驱动过程。集成软件包括以下几个工具资源编辑器该工具用于查看标准变量类型和功能模式,也用于定义自定义变量类型以及功能模式。各类型定义保存在资源文件中,被资源编辑器、代码向导、集成工具、 江苏大学硕士学位论文编译工具和一代码向导使用。这确保各变量类型和功能模式的兼容性,减少开发时间。代码向导该工具用简单的拖、拉方式来自动产生操作设备接口的代码,从而定义设备的网络接口代码向导节约了每个设备的程序开发时间。项目管理器该工具的功能为编辑、编译、链接程序代码,下载应用映象到一开发平台或用户自定义硬件调试一开发平台或用户自定义硬件上的程序。在调试程序时项目管理器提供代码级观测器,减少发现源代码错误的时间。设备一向导本工具用于自动产生配置开发工具的设备的应用程序,节省新设备的开发时间,包含用于开发、测试和产生一的组件。集成工具它是设计、安装和维护多用户、开放和互操作的网络的工具,是的一个不可缺少的组成部分。是基于网络操作系统,把用户接口和的客户一服务器结构结合在一起,贯穿设计、通信、操作和维护网络的每一个阶段。还有强大的网络浏览器功能,使人们能够观察工具编译的网络设备的行为,因而在设备开发和安装设备的时候也取得了广泛的应用,有效的减少了设备的开发费用。版它是用于人机接口、高级控制和数据采集以及操作员接口和可视化操作的驱动程序。对于软件它不是必需的,但它为支持应用的高级组态软件提供了一个访问网络的一个高效的方法。一开发工具平台一以开发工具平台是开发设备的一个仿真器,它实际上是一个用于应用程序及工设备测试的具有可下载的存储器和的设备。它内部包含有一个存储器,静态和用户自定义神经元芯片固件的控制模块。接口板该板是基于神经元芯片的接口电路集合,包括显示、模拟输入终端连接器、模拟输出终端连接器、温度传感器等。在利用一开发普通设备和电路,开发特殊调试设备或运行。事例时,板与`一板配合使用。的库包含在软件中,软件提供了高级的访问、模拟量输入、温度传感器的功能函数。 江苏大学硕士学位论文三介绍近年来工业设备的数据连接从封闭的非标准网络如,逐步走入开放的数据网络,工业现场监测主机也是随着网络技术的不断发展而发展的,,即使用开放的通信规约实现现场设备之间的数据交换。工服务器是公司为了实现控制网与因特网连接专门研发地网络服务器。服务器可以把基于的日常设备连接到因特网、局域网或广域网,从而提供开放式的、标准的互操作性联网技术。的内置应用程序提供了一整套丰富的功能,使得它可以独立的工作而不需要或主处理器。这包括时序调度、数据记录、报警处理和发送以及远程抄表等应用。不但可以作为远程网络接口使用,还提供一个内置的服务器和一个服务器。所有的应用程序都可以通过网页、接口或标准的飞一访问。完全支持协议、或物理层协议。适合中大规模的楼宇、商业、工业和公共设施等应用。工作电压为至。用户可以选择购买内置模拟调制解调器的。主要特性把连接到工以太网,供住宅、商业和公用设备应用支持电力线一或双绞线一信道支持、、、、、、远程配置和高速连接自适应以太网接口个数字输入、个高压高电流中继输出、个适于阅读电、煤、水表的表计输入内置计划调度、数据采集、报警检测和发送应用程序内装服务器和一客户机支持,内置接口内置调制解调器选项。 江苏大学硕士学位论文总线的互操作性可互操作性意味着来自同一个或者不同的制造商的多个装置能集成在单一的控制网络中,而无需定制节点或定制编程。公司推出的技术推动了可互操作的装置和系统的发展。但是由于该技术不规定装置的应用程序如何构成,只使用技术并不保证来自不同的制造生产商能够在同一系统中互操作。因此在年,和致力于构建可互操作产品的用户集团成立了可互操作协会。协会致力于发展可互操作性标准、认证符合标准的产品、发扬可互操作系统的特点。协会由所由代表有关社团的会员组成的工业理事会管理。协会开发产品技术规格和准则,以保证他们的产品可互操作。目前协会以协议为基础,致力于在两个领域制定规则收发器和配合的物理信道准则该准则包含在“一层可互操作性准则”中,确定收发器已经获得认证的所有标准物理信道,也为协议使用的缓冲器规模、技术类型、地址表输入等提供准则。应用程序的标准。该标准包含在“应用层可互操作性准则”中,它以“面向对象编程”为基础,应用程序由对象的模块化代码段构成。每个对象按照严格的输入输出接口规定执行一项明确记载的功能并和其他对象通信。建立了对象的完整集后,设计应用程序的任务就变成了选择适当的对象并把他们连接起来。对象的定义由强制网络变量、可选网络变量和配置属性组成。同时为了使多个制造商的应用程序能够方便的使用网络变量进行互操作,中的数据必须用同一种方法进行解释,也就由标准网络变量来定义「,,。对象规定了信息如何输入节点、如何从节点输出、如何与网上其他节点共享,构成应用层可互操作的基础。准则定义了两种对象通用对象和功能模式。通用对象在各行各业中有广泛的应用。年公布在互操作性准则中的最初一个对象集构成了通用对象传感器、执行器、控制器的基本集。从这个基本集出发,可实施许多应用,该对象的输入输出数据类型有意留待按照特殊应用来解释。功能模式设计用于特殊的应用领域,如暖通空调或照明系统。功能模式详尽描述应用层接口,包括网络变量、配置属性、系统设定和上电反应。它们是 江苏大学硕士学位论文装置上为专用、通用功能所需要的。产品可以以基本的对象的任何组合,也可以由一个或一个以上的功能模式为基础。但功能模式是功能而不是产品的标准化,一个功能块是功能模式的一个特例。协会定义了标准功能模式,,它为用户提供了一个广泛的应用基础,使设备应用程序的创建简单化。如果在设备定义接口的实际应用过程中,通常首先定义设备功能,然后查找资源编辑器或网站的功能模式文档,然后利用标准功能模式选择合适的网络变量或配置属性,创建用户功能块。如果找不到合适的功能模式,用户可以利用资源编辑器自定义功能模式,,用户也可以沿用,添加自己制造商定义的或重定义扩展标准功能模式,再使用用户功能模式创建用户功能块。用户定义功能模式如果提交协会获得批准认证就成为了标准功能模式。使用功能模式后,一个对象的标准框图如图一所示。每个对象只通过和其他对象交换信息。但是大部分对象要求一个特定系统应用程序的用户化。准则规定了标准配置属性类型。,的数据结构和用户定义的配置属性类型,,它们提供了文件编制和用网络工具下载数据到装置上的网络报文格式的标准。为用于多种功能模式的如迟滞、系统设定值、增益设定、极限值和延迟时间的广泛参数定义了。能应用在任何可应用的地方,并记录在主表上。在没有合适的的情况下,制造商可以为用户配置对象定义,但是它们必须按照标准格式记载在资源文件中。装置中的应用程序由一个或者几个对象组成,每个都独立于其他对象配置和使用,可以连接到网上其他任何对象以实施期望的系统级的功能。每一个装置也包含一个节点对象,让网络管理工具来监控它自己和其他对象在节点中的状态。所有装置必须自编文件,以保证基于网络服务的任何网络管理工具都能从任何装置在网上取得所有必要的信息,以便把装置连接到系统中,并将其配置和管理。每个装置还必须要有外部接口文档带扩展名的特殊格式化的文档,使网络工具能在装置的物理连接前设计和配置网络数据库,在安 江苏大学硕士学位论文装后调试装置。协会在它的网址上将所有的装置设置设置外部接口文件工数据库。应用层准则也为装置上的和用户定义网络变量,规定了一些要求。用户定义的配置属性必须在安装时设定,必须用资源文档和用户自定义文件定义。为使装置能全面起作用所需的所有一切配置信息必须由配置属性体现和显示。所有用户定义的网络变量类型必须在包含的资源文档中定义。节点认证时,资源文档和其他所需的文件必须一起提供。用户定义的网络变量类型和配置属性类型、枚举和随语言而定的字符串都在装置获得支持,方法是利用的。。工具建立一个包含一个文档、一个文档和一个或一个以上的语言资源文档的配置装置资源文档。这些装置资源文档然后由安装和配置工具来正确解释和利用装置上的网络变量和配置属性。对象类型和索引·`乡强制网络变量互一芜才鑫二,。二又二'`尹川戈生阿期日多〔上巨几喀一乙扁强制配置属性可选配置属性多显示报文互图一的标准框图以上是利用互操作性标准建立设备接口的要求,在一些特殊和复杂的应用场合,施协会提供了显示报文接口方式。但是梅提倡尽量使用标准对象设备定义接口。程序是包括在每一个装置中的唯一的表识符。标准程序包含装置制造商信息、装置功能、所用收发器以及预定的应用,并可由网络工具从功能上确定网络上的装置。标准程序包括以下几个字段格式、制造商、装置类别、装置子类别、模型号。 江苏大学硕士学位论文本章小结本章系统地介绍了现场总线技术,首先对总线技术进行总体概述。然后从神经元芯片、芯片固件、软件系统、节点开发工具、服务器等方面详细地介绍了现场总线技术。最后还就总线的互操作性进行了讨论。 江苏大学硕士学位论文第四章智能节点的开发与应用太湖流域水闸泵站监控系统结构水务信息化是城市信息化管理的重要组成部分,上海市水闸泵站自动控制系统覆盖了全市的主要河道,将对本市的防洪、除涝、水资源调度、水环境保护与治理赋予科学化的决策和现代化的管理。作为整个城市水务信息化建设的基础平台之一,信息化系统的规划与设计应符合技术发展的方向,充分体现水务系统分散与大范围的特点,同时考虑水务信息管理内容的不断增加与深化,使建成后的系统监控内容增加扩充方便,以满足水务信息化发展的要求,提升城市信息化管理的水平,最大程度保护政府的建设投资。以往在建立类似于水务信息化这样的监控系统平台上解决部分应用问题的同时,也暴露出了的很多弱点系统的封闭性,产品的专用性,不能集成不同厂家的产品,难于集成不同时期或功能建立的子系统。因此,对于后建水务自动化监控系统提出了开放性、产品的互操作性,网络通信协议的标准化思想。开放和互操作是控制网络的精髓,通过国际互操作协会制定的标准来保证。这意味着来自不同厂商的不同装置可以直接集成在单一的控制网络中完成应用功能,而无需定制节点和定制程序,奠定了应用系统集成的基石。为了实现数字水务,按照“数字水务”的要求设计框架,技术从两个方面提供水务信息化解决方案一是在操作层提供基于设备网络化技术的自动监控系统,即建立最先进的控制网络二是在此基础上,利用其提供的标准七服务机制,建设行业决策支持系统和电子政务中间件,即数据网络,实现控制网络和数据网络的无缝联结。根据这样的方案系统总体按照三层网络架构实现水闸的远程和本地监控第一层是系统监控中心,作为整个系统的控制中心,也是本系统与市调度控制中心实现通信连接的枢纽第二层是本系统的监测及管理层,由三个分中心站和汇聚站组成,规划功能可以对下属监控点实施数据采集、实时监视与远程控制第三层是系统执行层,由个闸站组成,是整个系统工情水情数据采集、图像监视和自动控制的最终实现者。系统结构图如图一所示 江苏大学硕士学位论文理城呀飞于问演旅认太闷一山,`狡从一竺瞥竺里一一一,户盖招军江汇毕硒`夺润分中心对挽机交娜尸司峨护州州一犷梦…护翩理村于脾,江井叼人用不一一'一一赢一月开研峭份汤粉赞汲州诗砚妇易创幼娜口杯自、,弃侧目滋扁脚目鱼鱼已多易到”””口`启山每恤月与日`一,卜组,气蕊满贫。气三涛蓄“`图一监控系统结构图闸站现场硬件为三层实现最底层为水位仪、开度仪等工情水情传感器,通讯为一串口通信,使用串行网关将数据转换成网络数据中层为灯双绞线自由拓扑结构的网络,这层网络负责将各闸站的串行网关连接起来,或者仅仅作为中间接口提供给上层网络,这层网络的中心管理单元为以太网服务器每个闸站用一个最上层是以太网或者电话拨号网络,将流域范围内的闸站连接起来,最终集中到本地监控主机上。监控系统智能节点硬件设计闸站控制功能需求监控系统中现场部分控制的主要对象是闸门,而对闸门的监控主要包括开关闸门,停止闸门,任意开度闸门,监测闸门电机电流电压,闸位仪的数据,水位数据,视屏图像显示闸门运行状态等。根据现场状况以及控制要求,闸站的控制需求主要有 江苏大学硕士学位论文远程控制功能监控站点的远程控制功能包括①闸门的全开度启降。②闸门任意开度的启降。保护连动闸门远程控制的除正常到位停机外,还必须具备三级保护。①闸门开启过程保护闸门全开保护控制二次回路保护闸门冲顶保护一次回路保护。②闸门关闭过程保护闸门全关保护控制二次回路保护钢丝绳松动保护一次回路保护。③紧急停机闸站的本地监控室和现场操作室应具有动力电源紧急跳闸控制能力。增加的监测对象除监测站点所具有的监测对象外,监控站点需增加的监测对象是①电源监测电源电压和启闭机电机电流的监测。供配电状态及故障,室外照明、强光灯及室外设备电源状态。②制动器监测为防止闸门启闭机制动器失灵,需增加制动器制动效果的监测。制动器监测采用启闭机主轴转角测量方式。即当制动后,测量主轴从制动开始到完全停止时所旋转的转角。测量分辩力蕊“。③搁门器位置监测为实现闸门启降过程的完全自动化和远程控制的可靠性,必须对搁门器位置进行监测。搁门器位置监测必须满足闸门开启和关闭两个过程。④闸门全开和全关位置监测闸门全开和全关位置监测为保护连动所必须。闸门全开和全关位置监测采用机械式位置开关。位置开关具备两组独立的无源触点,一组用于启闭机电机的二次回路,上组用于监控系统的状态监测。⑤闸门冲顶监测同闸门全开位置监测类似,闸门冲顶监测采用机械式位置开关。位置开关需四组独立的无源触点。三组用于切断启闭机动力回路,一组用于监控系统状态监测。控制优先级具备远程控制的闸门应当具各现场操作、本地监控室操作和远程操作三种控制方式。这三种控制方式中,现场操作具有最高优先级,本地监控室次之,远程最低。 江苏大学硕士学位论文状态连锁远程控制应具备状态连锁能力,下列情况下应禁止远程控制。①图像信号中断。②操作指令错误。③工况禁止指闸门内外水位超过规定落差本地设备故障保护设备故障。④水文状况禁止指远程控制指令于潮汐状况不符与防汛指令不符。⑤现场状况禁止当现场具有不能启降闸门的情况时,监控站点应能通过人工输入的方式,关闭远程控制功能,从而禁止远程控制。控制方式监控站点的自动控制具有本地和远程控制两种方式。对于通航频繁,闸门需经常启闭的监控站点,现场操作控制台和相关的图像监视、水位、闸位指示仪表对于无需频繁启闭的站点,现场不配备操作控制台和指示仪表,只配置手动操作箱。闸门远程控制的辅助配置闸门远程控制的实现除闸门两侧的实时图像监视、闸位、水位监测外,通航红绿灯、警告灯和音频广播等辅助配置是保证远程操作的安全性的辅助手段,需与远程控制同步实施。综合考虑需要设计专门的闸门控制器对闸门进行监控。闸门控制器,是技术在闸门控制系统中专用的控制器,它省去了复杂的电气控制回路,减少了控制元件,简化了布线,增加了可靠性。同时它将控制模块通过服务器接入监控网络接收控制命令,反馈控制状态,真正体现了设备网络化的特点。由于是用软件实现的控制器,控制方法得到优化,增加了异常情况自动处理的能力,以达到最佳的控制效果。闸门控制器硬件电路设计系统硬件设计主要由两部分组成神经元芯片的控制核心模块部分的硬件设计,它相当于普通单片机设计的最小系统基于神经元芯片的硬件接口电路设计,采用神经元芯片作为,设计实现上述功能的硬件工接口电路。所谓的神经元芯片的控制核心模块就是在基于技术的设备开发的 江苏大学硕士学位论文时候的一个通用的模块,它把芯片、或者、通信收发器、及网络端口集成在一起,实现设计的即插即用,达到高效低成本的开发目的。在本设计中所采用的所有神经元芯片控制核心模块均采用,它能够在掉电的情况下保证数据不丢失,同时在上电情况下还能对它进行有限次数的数据写操作。在中,根据公司推荐选用公司的与的时序配合最为合适。存储空间为。神经元芯片的存储器扩展主体电路如图一所示卜门门卜门内冲凡”`月︸`︹、﹃一门摧日卜门旅日目二卜一一曰、刃具图一存储器扩展主要电路图一中为“二输入或门”,为,'与非门”。它们一方面为了实现逻辑功能,另一方面因为传送给服的控制引脚的电平信号是的、、的逻辑组合,系统硬件电路也必须添加部分门电路,使地址时序和指令时序能够协调,系统才能正常工作。核心模块的收发器选用了一自由拓扑双绞线收发器。一收发器主体是个隔离变压器,该变压器集成了一个差分曼彻斯特编码通信收发器。收发器能自动检测、、三种时钟频率,它在未加电时呈现高阻状态,不会影响网络通信,是常用的收发器之一。一收发器提供了与神经元芯片接口和网络接口引脚,功能如表一所示 江苏大学硕士学位论文引脚名称编号功能直流电压输入网络端口,无极性网络端口,无极性神经元芯片神经元芯片来自神经元芯片的引脚的时钟信号用于夹子和瞬态保护接地用于夹子和瞬态保护表一盯一收发器引脚功能表按照公司的思想,控制模块实际上是设计智能节点的一个通用模块,是与外部接口电路分离的不同单元。控制模块的电气要求,其中左插脚分别与神经元芯片的个工、、、电源及接地引脚等直接相连。右六个插脚中的两个与一、相连。控制模块如图一图一核心控制模块控制模块是公司为了使用户能够专心致力于神经元芯片的接口电路的设计,节省开发时间和成本而提出的。用户在智能节点开发时,控制模块 江苏大学硕士学位论文只需设计一次,其他同类型的产品都可以采用。对于不同的通信介质必须更换收发器,重新设计。目前国内外已经有很多控制模块产品,用户可以自行设计也可以从厂家购买。购买后只需烧入自己的程序就可以使用。在接口电路设计制板的时候电气尺寸都必须按照这个要求。因为的一平台的仿真插头就是这个电气尺寸,这样在接口电路板仿真结束后,用户的控制模块才能合适的插入用户接口电路板,使智能节点投入使用。按照这个尺寸设计也可以提高自行设计的控制模块的通用性,因为所有的控制模块都是按照这个尺寸设计的,按照这个尺寸才能使用户设计的模块商品化。控制器的输入信号主要是闸位信号和控制的反馈信号电机运行信号。同时接收传送来的全开闸、全关闸、设定开闸、设定关闸和停止等实时网络命令信号。控制器的输出信号主要是开闸控制、关闸控制和停止信号。为了保证闸门控制的安全可靠,闸门控制器的控制使能信号有电机故障、系统供电状态、水文条件等其它条件。同时还接入了搁门器的状态信号和电压、电流信号。以保证系统的可靠运行。综合分析得出闸门控制器的输入输出功能结构图图一。闸门控制器的核心控制部分为芯片,模式选用直接对象方式,对于它的口定义为一定义为字节输入输出方式,定义为输出锁存信号,定义为输出使能信号,定义为读写信号输入输出。整个控制器有一个接口,路数字量输入,路数字量输出。外围的转换电路将闸位仪的信号先转换为信号再由其小管脚传给芯片。芯片将处理后的信号以网络变量的形式发送给服务器,最后由组态软件或浏览器在上位机中显示闸门状态。同样使用者在通过组态软件或浏览器在上位机中发出指令,指令经过服务器将信号传送给芯片,芯片根据控制信号将指令传给控制信号输出电路,数字量信号经过神经元芯片的压阳输出,经过和进行锁存,控制进行译码输出控制信号经继电器输送到闸门电机。从电机上传来的运行或者信号经过光电祸合隔离后形成电平信号经过缓冲后反馈给芯片。配合对和构成的锁存电路进行片选和使能控制,最后控制闸门电机的运转。部分控制连锁动作由节点自 江苏大学硕士学位论文动完成。硬件结构图如图一。输入变量控制器输出变量手自动状态控制使能信号闸门当前开度电机运行状态主要参数设定开度值闸门最大运行时间设定开闸闸门最大行程冲顶设定关闸闸门运行最大不变时间闸门运行单次最大变化率全开闸门开闸控制全关闸门全关位置下脱钩位置停止闸门搁门位置﹃工,`上脱钩位置,…全关位状态关闸控制状态位置误差范围使能全开位状态开闸门延时时间冲顶位状态关闸门延时时间开闸门上升到下降停顿时间一次充放水设定值关闸门上升到下降停顿时间停闸控制二次充放水设定值一﹃一次充放水水位差,…︸朴幽日一人﹄`七匕气搁门器到位状态二次充放水水位差搁门器脱钩状态内侧水位外侧水位。·,一…`。·︸式方作源工电︸︷`…三相电压相时间三相电压相一乙三相电压相三相电流相二相电流相三相电流相图一闸门控制器的输入输出功能结构图 江苏大学硕士学位论文二二闸门电机二了的二二之勺二石鉴日全一右汉·望·一的片外存储器闷自〕门旧,毒孚旧·'收发器`臼,'币闸位仪旧宕指髦'葺己图一硬件结构图在闸门控制过程中闸门开度仪的数据表示闸门的实际开度位置,对于闸门控制起着非常重要的作用。由于开度仪的输出接口是串行一输出,而神经元芯片的口是定义工作在字节输入输出方式的,所以在闸门控制模块中需要加入接口之间的转换电路。在本控制器中选用了具有数据转换功能的来实现数据转换功能。是由公司生产的一种异步位数据转换芯片。它的主要功能是进行串并行数据的转换。工作电压范围在直流到伏。它的内部拥有个寄存器包括数据寄存器、中断状态与控制寄存器朋、先入先出控制寄存器、线性状态与控制寄存器、可编程数据时钟寄存器心等用以实现数据转换的控制。转换速率可以从到。具体引脚功能如表一所示 江苏大学硕士学位论文编号引脚名称功能数据传输,急线串行信号输入串行信号输出八片选信号,当和置“”时允许使用波特率发生器,产生倍于数据传输速率的时钟,需要接到引脚'外部时钟信号输入、、写数据寄存器选择、、读数据寄存器选择当地址信号线与片选信号线不稳定时置“”能锁存地址信号,通常情况置“”地址总线,发送请求信号,当为“”时请求发送数据复位信号表一引脚功能把来自的口接到具有数据通信方式转换功能的芯片上,其中的到引脚接到的到,的片选信号从闸门控制电路部分接入,标记为。芯片的脚定义为输出读写信号,接到的和脚上。数据经转换后成为符合一犯通信协议的串行数据信号,还需要进一步转换为符合一通信协议的数据信号。使用具有一和一转换功能的芯片转化后,的和脚得到的便是符合一通信方式的数据,同样来自开度仪的数据也可以传输给神经元芯片。为防止现场干扰和过流现象,使用加以光电隔离。该部分的具体电路如图一所示 江苏大学硕士学位论文蹂仍加以。、哭扮比片时”'肚梢导比扮亏护浏`眯留重幢雏昌岑`是鲡圃…臀眯卫臀代一`泛图一信号转换电路图电源电路根据设计规定及工程实际情况,确定闸门控制器的输入电源电压为,电路板上芯片工作电压,光电继电器隔离输入约左右。因此电源部分选用广东金升阳公司的电源模块。该型模块能够实现宽压输入隔离稳压输出的功能,且外围电路较为简单。该电源模块输入电压范围在到伏,输出隔离的伏和伏的稳定电压。满足了工程中简单可靠的要求特点。电源部分电路图如图一所示。输入电源经过稳压和电容滤波后输入电源模块,模块输出两路隔离电压伏和伏。其中输出伏,经电容滤波后供给芯片。输出伏经滤波后加稳压管进行电压保护输出。 江苏大学硕士学位论文·闭,,·生几默引子档闷''叮匕舅恕姗·目于掣·国“一'一刁冈…〔目『伦图一电源电路监控系统智能节点软件设计闸门控制器的软件设计主要包括两方面内容闸门控制功能分析及制定控制算法通过程序实现控制算法以及通信的数据校验。数据采集及校验程序就是在硬件设计的基础上,通过软件实现规定的功能。根据系统的任务,软件的主要功能就是从闸位仪采集数据,经过和芯片的转换将闸位信号发送给芯片,芯片根据控制逻辑来控制闸门的升降和相关的连锁功能。程序总体结构源程序一般是首先定义变量、函数以及工口的使用情况,然后编写子程序及语句调度程序。在中对于它的个引脚的定义如下指定为直接字节输入输出方式工。。指定工为位输出方式用于锁存信号。指定为位输出方式用于使能信号指定为输出位方式用于读写信号输出 江苏大学硕士学位论文要实现准确的读取除此以外还要定义一些变量和函数来实现功能。下面列举一些读取信号的函数和变量进行说明。己读取信号的函数判断是读取数据还是发送数据的函数旧扫描信号的变量一助目弘,',娜读取咫信号的变量助弘娜,助滋确认读取信号的变量',读取后对数据进行校验的变量要进行校验的消息助消息中字节数在读取信号的函数中需要引用、加助毗、助“、,雌就等变量。而这些变量本身的定义也类似于一个函数。读取数据的过程主要包括扫描口的数据,读取数据进行比对,对数据进行校验。扫描口的数据卿`剑,确定旧到为输出方式`,肛一。,舰一。别,气叫,,选择一,读取口几叨确定沁到为输入方式缸输入赋值伍,刀读取结束吧与设定值比较双读取信号的函数」 江苏大学硕士学位论文刀该函数变量为则接收数据,【地址码毛,代麟功能码加,,校验【「加的全称为,中文名称为循环冗余校验。它是一类重要的线性分组码,编码和解码方法简单,检错和纠错能力强,在通信领域 江苏大学硕士学位论文广泛地用于实现差错控制。在闸门控制器的设计编程中为了确保闸位仪传送的数据准确无误,在编写程序时引入了校验。利用进行检错重传,误码率降低至一以下,满足了实际应用的要求。这里使用的是一种按字节查表的快速算法。该算法基于这样一个事实计算本字节后的码,等于上一字节余式码的低位左移位,加上上一字节右移位和本字节之和后所求得的码。如果我们把位二进制序列数的共个全部计算出来,放在一个表里,编码时只要从表中查找对应的值进行处理即可。在程序的开始定义部分就定义了高位字节值表和。口低位字节表用来查找对应值。下面是一段校验的程序,该段程序作为变量的定义被读取信号的函数引用。,以循环中的索引高字节初始化。二低字节初始化一传输消息缓冲区八料计算八功能分析及控制算法在智能节点设计过程中,关键的部分是对闸门控制的编程。开关闸门的操作主要包括全开闸门,全关闸门,设定任意开度开闸,设定任意开度关闸,停止闸门等。闸门靠近顶部两侧各有一个滚轮,闸门升起后要滚轮正好卡放在搁门器上,全开闸动作完毕。在全开闸过程中需要注意闸门内外水位差,特别是汛期到来的时候由于内外水位差较大不能立刻全开闸门,否则将使开闸水流过急造成来往船只的事故。则因此闸门提起一定高度后要等待一段时间,有一段充放水的过程以降低闸门内外的水位差。如一次充放水后两侧水位差还是很大,则需二次冲放水。由于搁门位的精度要求比较高,闸门在全开过程中可能会一次升得过高, 江苏大学硕士学位论文即高于上脱钩位置,这样将导致闸门无法放到搁门器上。对于这样的情况,需要将闸门重新降到下脱钩位置以下,再重新升起。一般情况下两次调整后闸门就可以准确的停在搁门器上了。如果全开闸时闸门两侧滚轮位置己经高于上脱钩位置,此时应停止闸门升高控制延时到秒,判断搁门器状态稳定后再将闸门降到下脱钩位置以下,等搁门器状态稳定后再次提升闸门直到闸门最后准确的放在搁门器上。该过程的工作流程图如图一。全开闸控制提升到目门准灌开闸控制异常开闸脱停止提升控制定时钩控制定时停止控制开闸控制门器状落控制定时稳定十列搁停止提升停止控制控制停止警铃延时门定时停止提升开降控停止警铃习门到仁停止刊异常全开降停止警铃控制定时开闸控制结束启动警铃停止控制延时全开闸控制图一开闸动作流程图了 江苏大学硕士学位论文闸门关闭时,需要线判断闸门此刻所在的位置,如果低于脱钩位置要先将闸门提起一段距离离开搁门器搁门位一般高于上脱钩位置之后停止延时几秒再放下。如果闸门此刻已经高于脱钩位置,则无需升起闸门,直接进行降门操作。在闸门升降运行之前首先要确定关联允许,然后启动禁止通航声光警告,在此过程中禁止检测设备关闭,禁止监控图像关闭,如果发生检测设备工作异常或者监控图像丢失等问题,闸门运行操作必须立即停止。在闸门升降过程中都有超过搁门位的过程,要防止闸门提升过高从而造成闸门冲顶的事故。图一中给出了关闸动作的流程图启动鹅止通航声光,告弟止位洲设各关闭,鹅止目象关闭,鹅止通胶灯死时一段时间,告肠只通行降门定时脱钩提升用门定时启动门门下降停机停机停止提升网门关门完成停机按共止旅因告,按幼止原因告,图一关闸动作流程图对于设定开度控制闸门主要需要考虑以下几个方面的内容在闸门全关的情况下打开闸门到任意开度要注意水位差不能太大,如果水位差过大需要进行一次 江苏大学硕士学位论文或者两次充水的过程。提起闸门的过程中闸门不能超过搁门器的上脱钩位置。其他方面的控制逻辑与全开全关闸门类似。在逻辑功能的程序实现部分这里主要列举全关闸门的程序加以说明。芯片的任务调度采用事件驱动方式当一个给定的条件为真的时候,与该条件相关联的一段代码被执行。调度程序允许自定义任务,该任务作为特定的事件的结果而被运行,如输入管脚状态的改变,接收一个网络变量的新的值或者计时器的终止。也可以指定某些任务作为具有优先级的任务,以便他们能得到优先服务。一。二卜手动一日毛湘盯盯 江苏大学硕士学位论文让卜'坟让一一麦监控系统底层网络配在上面的章节中主要介绍了监控系统中最为重要的节点闸门控制器的设计。然而在闸站现场还有有雨量计、水位仪、闸门电机电流电压监控设备、交通红绿 江苏大学硕士学位论文灯、摄像云台、广播系统、照明设备等等。这些设备之间有些是有相互关联的关系的,如水位仪失灵则不能进行闸门升降控制。所以必须要把这些设备通过现场总线集成到统一的网络中来。以往的网络大部分都是通过计算机中的心网卡由双绞线或者电力线将节点连到同一个网络中来,再利用软件进行网络配置,最后利用上位机中的数据交换来管理底层网络。这样做只能对少数几个节点进行组网配置,不利于大型网络的组建,而且底层网络离不开上位机不能自主工作。因此在本工程中采用网络服务器进行网络配置。服务器是一个高性能的网络接口,它可以连接网络到企业网络或者。它还提供一个用作和企业应用相互集成的汉接口,基于技术构建的设备网络,可以通过远程接入企业管理系统,同时满足互操作性和全开放的协议。即无论在何种平台上都能实现远程监控,而不需要依赖于某种特定的组态软件或硬件。通过远程网络和互联网接入服务器,实现控制网络和远程数据集成平台的连接。一个网络服务器可以接个节点,多个网络服务器同时介入网络为构建大型网络提供了保证。首先打开计算机的控制面板中的而文件,完成对接口的配置工作。在增加新的网络接口并且在提示下写入新的远程网络接口名点击后,出现属性界面。选定页中静态地址并填入互联网接入服务器的地址。如图一所示 江苏大学硕士学位论文图一上位机中的互联网接入服务器接口配置界面在建立新网络时网络接口的名称要选择并添加组态的许可文件以保证是通过以太网与连接通信的,这样就在上建立一个新通道。通道建立好之后需要将所有底层设备都配置到这个网络中来。首先在通道上添加一个的设备,在配置它的属性时选择双绞线通道该网络中的其他现场设备是通过双绞线和相连接的,然后将其他包括闸门控制器,水位仪,雨量计,闸门电机监控仪等设备分别用添加到网络中。节点的程序经编译以后产生的和文件用于建立设备模板,在添加设备对象的时候必须指定设备模板。瓶提供了三种方法来识别设备。共有三种方法。。然后根据选择的安装方法,来进行安装。然后将拖入网络图中,比如闸门控制器,先选定闸门控制器的型号,然后选择名称除了所有变量合一的以外,每个输入输出点都可以有单独对应的以方便调试时检测单点工作是否正常。图一中是闸门控制器的。,从该中我们看到所有和闸门控制器的输入输出变量都清楚的显示在图中。 江苏大学硕士学位论文`玄令佣旧曰丫自盆旧怕`沙丫。户已匕已门曰曰夕又图一闸门控制器的比如在中是全关闸设置的网络变量,是关闸的开度设定值网络变量,是闸门电机的三相电流的网络变量,是全开闸门的网络变量,叩是停止闸门控制的网络变量,从可是闸门内外侧水位的网络变量。是闸、门开度的网络变量,在这个网络变量中又包含几个属性闸门最大行程限制叩、对搁门位搁门器上脱钩位置、搁门位位置叩、对搁门位搁门器下脱钩位置盯、全关位置。这些属性是由这个网络变量的数据中的各个数据位所代表。如第一位表示闸门最大行程限制等等。所有的设备都添加到网络中之后,最后开始配置。本工程中主要利用的模块功能。通过模块可以轻松的将网络中不同设备的网络变量集中配置连接从而实现了利用进行动态数据交换。支持三种网络变量数据形式,分别为内部网络变量数据点,外部网络变量数据点,持续网络变量数据点。分别适用于本地网络内部网络变量,外部网络的网络变量和需要持续监控比较的网络变量。在本工程中主要使用 江苏大学硕士学位论文内部网络变量数据点。首先在矶。中添加功能块该功能块的图标是巧自带的可以在的选项里面找到,但此时该功能块中并不包含任何网络变量,需要将网络中所有设备的各网络变量添加到功能块中才能实现的功能。在里面选择和。图标拖到网络图中,拖动的过程中将有提示将其与各模块对应的网络变量进行绑定。比如要将电源模块,工的网络变量绑定到中如图一,就需要先在。对话框中。栏里面找到所选的网络变量,点击,按钮进行选择,在新的对话框中找到所要选的变量在〕。,选择确定则绑定成功。骤嘿黝翼黔黔蕊崇耀狱雄黔祥瀚娜拼一一到 江苏大学硕士学位论文撇巍巍豹涨困足淤盛公曲,`,叠食吵了,“州阅笋皿二几凑墨,二…·开,竺…乞`,`。“初嚣几问今,`今。`呵今娜口口翻画娜叫创州一︸令睁﹄·刀刀习一妙食'茹麦于云该'。主'分漏犷`讨址''成。诚,'三活论」。。一里应图一变量绑定绑定完成后对功能块进行一,在的组态属性中可以找到刚才绑定的网络变量。绑定后的网络变量被赋予了新的地址,比如绑定后成为工如图一,这样组态软件就可以根据这些地址采集数据发送命令。蕊」习困般阳一一助叭。一,“,“。。。。,`、。`,。、、`劝,,二了肠几,,。…邵几仙公。目即功甘溉抓涎甄瓤撇飒毗抓而甄毗甄毗娜嘴一拈盯,坛公。即创一三柳犯如公叫〕扣切甘七,灿公。成划如公。扣以扣一山甘钳一七,灿公。四圳灿公。价`刀甘嘴色灿公。即砚那几`仙公。扣即各切加口嘴一璐盯,标公。凶柳杨公。砂卯幻加且土下峪叮如公。`职几灿以。`印娜口姗一一口如公。`那几灿公。砂刀份一价阮公。`即仁灿公。砂功份标公。`圳灿公。`魂幸田甘工份招一,如公。`砚翻几`灿公。砂扣各切份峪,`标公。`期】`扁。工妞旧二刀百,如以过刃创九洲」囚万份,,点价几几。一址的功省拈,,蛆的抓几几。,一似二夕田主加珍,招,以。,杜王圳几`以刀田加,岭盯甲珍丫以。`一一田盆工刀份璐,`。到卜,…一止到一二习竺些创,竹么图一属性配置如果有需要还可以在选项中对网络变量进行初值设置。通过使用 江苏大学硕士学位论文功能实现了数据交换的同时可以不通过上位机网络中各设备就可以单独利用实现部分自动控制的功能。变量绑定完成以后需要对现场所有设备进行调试,提供了工具可以对设备进行调试。打开了界面可以看到所有的网络变量及其属性配置,按下按钮就可以对所选择的网络变量进行监控,同时也可以对变量赋值如图一。四困目曰口晒脚口价麟一丫习…创到氏鲤加州…胜沪七价印臼幼,礼币砚滋不山亡日吹七,沐汤仑蕊注汗毛孙时犷了几日`臼自州肠山丁泊阔日飞以口阔悼二〔越心俐舀`峨心`阶亡产〕比臼叫口目妇,佗〔心帕以口价曰沸盛习咭丈必,目国匆叻如,护`,一当里丝到脚功护`,望竺些塑塑生鲍匕捆竖丝史生些州立生些纽王迎日际汤币不石筛`咨网吻亩一丽图一的工具本章小结本章首先介绍了太湖流域水闸泵站监控系统的概况和系统结构,然后分别从节点硬件设计、节点软件设计两个方面详细介绍了监控系统中的关键设备闸门控制器的设计方案。最后文章介绍了利用软件对底层监控网络进行的配置的方法。 江苏大学硕士学位论文第五章监控软件及上层网络结构,监控组态软件配孟传统的基于匕现场总线技术的网络管理与监控是利用技术进行网络组网和监控软件的开发。开发过程中使用软件和应用程序接收网络变量动态交换数据。这样做不仅每台计算机中都要按装相关的软件程序,给网络组建带来很大的复杂程度,一旦一台计算机中的程序出现问题可能会影响整个网络的功能。而且底层网络离不开计算机的控制,不能实现无人值守。在本工程中使用了服务器,由于服务器提供一个用作和监控中心相互集成的接口,现场的监控软件七利用添加的通讯协议,从各现场的服务器中直接采集现场实时数据和运行状态参数。同时利用相同原理传送运行参数和命令至其负责监控的各现场的服务器,实现控制原理。整个系统报表、日志等应用程序的数据来源,是经由各应用软件传送上来的实时数据,并通过工程节点中的接口将全部历史数据写入数据库服务器中来实现的。在本工程中使用由柏元网控公司的亡组态软件,该组态软件区别与其他组态软件的最大特点就是,全部的工程制作、数据库设置、图面建立和软件管理都可以通过或来实现,在异地通过标准浏览器完成。当现场出现异常状况或者需要修改程序时,无论工程维护人员身处何地,都可以通过网络即时调整,让工程维护变得即时高效。组态软件通信协议过去,软件系统之间的通信,尤其时两个或者两个以上不同体系机构之间的通信,通常是由各种特殊方法和专用协议随便地拼凑在一起,这种集成软件的方法通常难度大、成本高、并且费时间,尤其是当体系结构必须支持的连接数量增加时更是如此。正是为了解决模块层能够以一种开放的、自说明的、统一的方式 江苏大学硕士学位论文进行集成和交互,、、等公司协作制定了规范。是在的基础上定义的,完全继承了的开放性和描述可扩展性。使用现有的基于的应用层协议、、等,可以获得与现有通讯技术最大程度的兼容。的消息路径机制和可扩充的和机制又为分布式计算提供了很好的支持。以简单的理解,就是这样的一个开放的协议以翔采用作为底层通讯协议,作为一致性的调用途径,作为数据传送的格式,允许服务提供者和服务客户经过防火墙在进行通讯交互。的描述可能不大准确,因为以一开始构思就是要实现平台与环境无关性和独立性,每一个通过网络的远程调用都可以通过以封装起来,包括帅,,,等。使用传送,尽管不是有效的通讯协议,而且还需要额外的文件解析,两者使得交易的速度大大低于其他方案。但是是一个开放、健全、有语义的信息机制,而是一个广泛又能避免许多关于防火墙的问题,从而使以得到了广泛的应用。客户端发送请求时,不管客户端是什么平台的,首先把请求转换成格式,网关可自动执行这个转换。为了保证传送时参数,方法名,返回值的唯一性,协议使用了一个私有标记表,从而服务端的以网关可以正确的解析,这有点类似于中的桩。转化成格式后,终端名远程调用方法名及其他的一些协议标识信息被封装成应答信息给客户端。与通常对页面的请求不同的是,此请求设置了一些,标识着一个服务激发,和包一起传送。协议框架包括四个部分封装,封装定义了一个描述消息中的内容是什么,是谁发送的,谁应当接受并处理它以及如何处理它们的框架以编码规则,用于表示应用程序需要使用的数据类型的实例表示,表示远程过程调用和应答的协定绑定,使用底层协议交换信息。虽然这四个部分都作为以的一部 江苏大学硕士学位论文分,作为一个整体定义的,但他们在功能上是相交的、彼此独立的。特别的,信封和编码规则是被定义在不同的命名空间中,这样使得定义更加简单。七利用添加的仪通讯协议从各现场的服务器中直接采集现场实时数据和运行状态参数。业务流程封装在可重用的组件中降低了复杂性。使用标准的或者众所周知的接口定义来隐藏后端的实现的细节。提升松散祸合后即时集成变得更容易实现。与平台无关的特点促成了真正的互操作性。组态软件配置利用亡建立工程节点主要有这样几个过程建立工程节点,建立监控节点,配置各节点参数,下载参数到监控节点,启动监控节点。启动亡后,首先进入亡设定,登陆名和登陆密码可以设定也可以是默认密码。登陆后在建立新的工程中填入工程名,工程节点地址,主要通讯端口等选项,按下“提交新的工程”按钮就建立了新的工程节点。在工程名称中选择自己建立得节点名称点击进入。这里所谓得工程节点就是建立自己项目得工程目录。本工程的工程节点名称是“总中心”。进入后进行监控节点的设置。在功能列按“添加监控节点”,输入节点名称,地址,主、次要端口号等信息。每一个闸站就可以建立一个监控节点,如又百亩、练塘南闸、练塘北闸、李红套闸等等,这些闸站的监控节点都隶属于总中心。关系如图一。 江苏大学硕士学位论文引一一一一一一一,一一一、一,卜北一该诬扭七,图一建立各监控节点按下提交进入通讯端口设置,在该项设置中主要是配置服务器的相关属性,首先要选择设备确定端口号、波特率等。然后建立点参数,这里的点就是闸站现场的各设备中的每个输入输出点。确定该点的输入输出类型,表示输入、表示输出、表示数字量、模拟量。输入该点的名称,如“八百亩内闸冲顶”则该点表示有闸门冲顶信号时,该点的值发生变化,同时带动相关的报警连锁信号。将一系列相关的属性配置好之后要将这些配置下载到监控节点。最后启动监控,输入密码就可以使监控功能启动起来了。图一八百亩水闸的点参数属性配置。 江苏大学硕士学位论文铂曲`程管理员腿立二趣颤毒益史养立寿着土节直启动监经总中开心始绘·即八百工亩里阔只限图表启动节点停找节点」八百亩用节点名称八百官两」夔塑担二」低描述一︸﹃。︸粼曰刃一,监控节点地址,主犷阴口节点垃时远程存取代砚发送邮件归务招,服务招端口号邮件发件人报表姗岭人报表邮件抄送报铸郊件收件人报公娜件抄送菩复价报娜件以认可移报杏江过邮件方式的监控旅文否监控原文安全性代码接收娜件沪归务摇服务翻端口号娜俐护名娜件密码奴眯间肠图一八百亩水闸点参数属性配置以上的步骤是最简单的配置该组态软件的步骤,在实际配置中还要配合绘制图像以及脚本控制语言才能真正使得图像画面和实际的动作效果统一一致。下面是一段控制闸门全开的脚本程序。根据相关程序启动运行之后如图一所示。内闸全开控制】一。李红套闸本地控制卜一一私李红套闸本地控制李红套闸潮汐防汛指令卜一李红内闸实际水位差一李红内闸水位差设定】 江苏大学硕士学位论文搜拥肠派称到捆二再「几一妙一”三仁知习彝娜鬃蕊藻日女三习沂熟一邵拼喊一抹一福轰去口布魂石邵四望瞪甲麟凿`磁备函菌``图一闸门模拟运行图监控系统网络结构传统的基于从现场总线技术的网络管理与监控是利用七刀技术进行网络组网和监控软件的开发。在开发过程中使用软件和应用程序接收网络变量动态交换数据,最终形成了基于结构的监控系统。在这样的监控系统中客户端需要安装专门的客户端软件,不同的操作系统客户端软件也不一样,系统维护和升级难度较大。随着万维网料的大量使用,人们越来越习惯于使用浏览器来进行远程访问和控制了,于是出现了三层结构。客户端只需要一个简单的浏览器,它根据用户请求资源的向服务器发出请求,服务器把数据文件发送给客户,而客户端由负责表示逻辑。服务器端是服务器,它通常使用、等技术访问数据库进行数据查询或者处理。数据层是负责各种数据处理的数据库服务器。与三层相比,模式具有如下的优点第一,最大的优点是三层模式不需要专门的客户端软件,而使用统一的 江苏大学硕士学位论文浏览器作为通用的客户端,于是客户端无须编程,且用户界面一致。而且不论在何时何地,只要一个浏览器软件连上即可进行远程控制,非常方便。第二,模式是一种与平台无关的机制,应用程序不局限于任何硬件平台或者操作系统,因为它采用统一的协议、应用层的协议以及描述语言。这种跨平台性使得信息可以在一个广域网范围内传播。第三,由于客户端是统一的,所以系统升级时只要修改服务器端的软硬件即可,这就避免了传统客户端的应用软件的开发,特别是当使用不同操作系统时,就需要开发几个不同版本的客户端软件,相当费时。在本工程中我们建立了一套基于软件架构的监控系统。首先在硬件方面,系统的硬件架构为三层架构最底层为水位仪、开度仪等工情水情传感器,通讯为串口通信,使用串行网关将数据转换成网络变量数据。其上一层为双绞线自由拓扑结构的网络,这层网络负责将各闸站的串行网关连接起来,或者仅仅作为中间接口提供给上层网络,这层网络的中心管理单元为以太网服务器每个闸站用一个最上层是以太网,将全市或更大范围内的闸站连接起来,最终集中到监控中心。监控中心为第三层的中心管理单元。由于工服务器提供一个用作和监控中心相互集成的接口,现场的监控软件利用添加的仪通讯协议,从各现场的服务器中直接采集现场实时数据和运行状态参数。同时利用相同原理传送运行参数和命令至其负责监控的各现场的服务器,实现控制原理。整个系统报表、日志等应用程序的数据来源,是经由各应用软件传送上来的实时数据,并通过工程节点中的接口将全部历史数据写入数据库服务器中来实现的。 江苏大学硕士学位论文市调度中心客户端基于架构的访问技术太湖流域总中心数据库采用的站点发布方式分中心或汇聚站闸站现场服务器图一系统软件结构图市调度中心监控系统客户端与太湖流域子系统的通讯方式是,位于子系统总中心的应用软件将建立匕网站发布站点,利用架构向市调度中心提供标准的访问接口。系统是基于的三层结构。第一层是表示层为客户端提供对应用程序的访问,第二层是业务逻辑层为实现业务应用程序的逻辑功能,第三层是数据访问层为表示层或业务逻辑层提供数据服务。客户端可以通过刀访问第二层服务器。服务器根据客户的请求,通过对文档进行处理,将处理结果返回给客户。服务器中的本工程中采用充当中间件的作用,连接服务器间的对象,实现服务器间对象的互操作。当收到来自客户的请求后,它对客户的请求进行分析,根据情况调用不同服务器中的对象,对客户的请求进行分布控制处理。利用制作,使之工作于客户端,通过恤盼直接访问对象,使客户端变成客户端。客户机既是浏览站点,也是控制站点,由于引入了技术,可实现分布式控制。市调度中 江苏大学硕士学位论文心的操作人员使用标准的浏览器登录子系统总中心的,可以直接实现对整个太湖流域子系统的远程监控。系统总结及展望网络技术是一种用于自动控制领域的分布控制的网络技术,它的网络造价十分低,监控点采用认总线技术的优点主要体现在开放性和互操作性、灵活的网络结构、布线简单、与远程管理系统的无缝联接、扩展性强。利用总线的这些特点,可以为建立区域河网分片、分系统水动力学模型提供极大便利,因为该模型中除了流量、闸位以及水位等参数以外,还需要考虑河道上下游边界条件、降雨产流模型和水质模型等相关参数的采集。监测点这些参数信号的后续接入只需要直接挂在总线上即可,同时对于附近水域的关联信号可以利用“网络变量”这种简单的形式实现水力信息的综合处理,从而节省了设备的投入成本,提高了节点通信的标准性和可靠性。借助于,可以将子系统监测信息远程接入监控中心,实现水域的管理信息化。在实际调试运行过程中存在这样一些问题,例如现场断电后设备需要重新启动等。这个问题是由于工服务器在断电后不能即时保存当时的数据造成的。这就需要在深入研究工服务器的基础上加以解决。首先工服务器不仅具有服务器的基本功能,同时它也是具有逻辑控制能力的控制器,能够在内部进行数据运算。所以在后续工程中应当充分利用工服务器的功能,开发它在断电时记录数据的程序。为闸站平稳运行提供保障。上海太湖流域水闸泵站监控系统中通过技术的应用对黄浦江上游河道的水情和工情进行实时自动监测、监控,实时采集水情数据、通过信息传输与处理,在决策系统支持下,作出优化调度与调控水闸泵站运行,这对于“洪水走廊”功能的有效发挥,对于确保上海市城市防洪安全和充分发挥清水资源的合理利用,具有重大的现实意义。 江苏大学硕士学位论文第六章结束语现场总线作为一项先进的技术,目前己经引起了世界各国的重视,同时也由于各大组织在大型跨国公司的支持下各不相让,为指定统一的国际标准带来了巨大的阻力,形成了各大总线共存的局面。而且根据目前的形式,今后相当长一段时间内,各大总线将会继续竞争,共同存在。技术作为现场总线中的一个热点,它的优点主要体现在开放性和互操作性、灵活的网络结构、布线简单、与远程管理系统的无缝联接、扩展性强。目前已经是建筑、楼宇自控等领域的标准总线技术。而将其应用在城市信息化建设、水务管理等方面则是一个大胆的尝试。在建设上海太湖流域水闸泵站监控系统中利用认技术进行节点监控、网络组态,借助技术构建新型的监控网络,对黄浦江上游河道的水情和工情进行实时自动监测、监控,实时采集水情数据、通过信息传输与处理,在决策系统支持下,作出优化调度与调控水闸泵站运行。目前该监控系统一期、二期建设工作已经全部完成,其中一期工程的个闸站经过一年的试运行,工作状态良好,达到了预期的效果,并通过了水利部专家组和上海市水务局组织的联合验收。这一成功的应用对于推动国内使用技术构建企业级应用系统,加快实施企业信息集成,推进技术在更多的行业中的应用具有现实的参考价值。 江苏大学硕士学位论文致谢本文的工作是在我的导师赵德安教授的悉心指导下才得以完成的。在硕士论文撰写期间,我的导师从论文选题、安排参加实践、论文指导等方面都给我以极大的支持与鼓励。导师严谨的治学态度和精益求精的务实精神使我受益匪浅,其渊博的学识和对问题敏锐的洞察力是我终生追求的目标。除此之外,导师还在生活上给了我无微不至的关怀与照顾。所有这些都给我留下了深刻的印象。在此,谨向我的导师赵德安教授表示衷心的感谢和崇高的敬意感谢我的师兄纪良文博士,在完成论文的过程中帮助我联系安排实习单位,为我提供了一个学习先进网络技术的机会。在上海实习期间师兄在工作和生活中给我很多帮助,使我能够顺利完成课题。在此表示衷心感谢感谢上海高诚智能科技有限公司的姜永健工程师、张宇工程师、王警工程师。在实习过程中不论是工作还是生活中都得到了他们细心指导和热心帮助,在此表示真心的感谢三年的学习生活,陆晶、卢家力、陈栋、洪剑青、方政等硕士给了我很多帮助,在此表示真诚感谢感谢我的家人以及我的女朋友张娅在我求学期间,他们在精神上和物质上给了我极大的支持。在我遇到困难的时候,是他们对我的鼓舞,使我得以克服困难,顺利完成学业。在这里,向他们致以最衷心的谢意 江苏大学硕士学位论文参考文献袁任光集散型控制系统应用技术与实例北京机械工业出版社,〕夏德海现场总线的困惑、无奈与出路世界仪表与自动化,一刘向杰,彭一民现场总线控制系统的现状与发展电网技术,一王岩,张福恩现场总线技术的现状与发展电子器件,一控制网与因特网公司阳宪惠现场总线技术及其应用第一版北京清华大学出版社,【白焰,吴鸿,杨国田分散控制系统与现场总线控制系统—基础、评选、设计和应用第一版北京中国电力出版社,孙江宁基于现场总线技术的图形组态软件的开发北方工业大学硕士学位论文,〔」马莉智能控制网络与网络开发技术北京航空航天大学出版社〔川王忠民基于的组网与监控软件开发测控技术,一郝晓弘马向华论现场总线控制系统自动化仪表,一〔马国华监控组态软件及其应用第一版北京清华大学出版社,崔知进现场总线技术及发展趋势上海海运学院学报,一【郑文波控制网络技术北京清华大学出版社、施普格林出版社,〔魏庆福现场总线技术的发展与工业以太网综述工业控制计算机,一伽汕伪,八〔八,〔刘朝晖自动化技术的三大革新仪器仪表标准化与计量一,,一一,一,,一 江苏大学硕士学位论文`,﹄,勺,`︸,八日︸产︸﹄一杨昌馄正在进入控制领域的工业以太网世界仪表与自动化,一徐恺冬,王宏,杨志家等基于以太网的工业控制网络信息与控制,一文斌,陈恩红,基于以协议实现系统互连计算机应用,,一林洁莹基于的现场控制系统的应用与研究自动化仪表,一吴秋峰自动化系统计算机网络北京清华大学出版社,﹄︸﹄八︸气内气内弓气`们'',,,技术介绍、原理和实践概述第二版竺南直,朱德成指挥自动化系统第一版北京电子工业出版社,使用手册中文版盯甲一,一月`﹄飞工,吴誉以太网与现场总线的互连方法测控技术,,一,内一人`、一︻成功以太网技术在现场总线中的应用和前景计算机工程加一凌志浩从神经元芯片到控制网络北京航空航天大学出版社刘鑫现场总线网络产品的开发与应用电子技术应用,一现场总线在水闸泵站系统中的应用工业控制计算机,一 江苏大学硕士学位论文读学位期间发表的论文管文辉,赵德安,纪良文基于匕技术的智能控制网络在水务工程中的应用测控技术预定年月
