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基于Modbus/TCP协议的工业以太网实时性研究

作　者: 侯顺红
导　师: 郝晓弘
学　校: 兰州理工大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: 现场总线工业以太网 Modbus TCP/IP 实时性 ActiveX控件 PID算法
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 548次
引　用: 5次
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内容摘要

随着网络技术的发展，传统的工业控制系统开始向网络化和开放性发展。当现场总线大战硝烟正浓时，以太网以其开放性、通信速率高、丰富的软硬件资源、可持续发展潜力大等优点渗入到控制系统的控制层和设备层，工业以太网技术成为未来控制网路发展的方向。课题“基于Ethernet的工业现场总线控制网络模型研究”旨在通过对工业以太网关键技术的研究，开发出基于工业以太网技术的满足传输实时性要求的通信软件。该通信软件可以实现不同总线系统的互连，因此，它不仅适用于传统工业控制网络的改造，也适用于未来新的工业控制网络结构。基于本课题本人所承担部分，本论文主要内容如下： 1．学习和研究了现场总线技术及工业以太网技术。 2．对工业以太网实时性的理论和Schneider推出的Modbus TCP／IP协议进行了深入的研究，并通过实验分析了影响工业以太网实时性的因素。 3．以控件的形式来实现一些控制算法，使该课题的通信软件在应用于控制网络时，可以在上位中方便的实现某些控制算法，从而弥补某些设备在运算、控制能力上的不足。

全文目录

第一章绪论  6-11
  1.1 课题的提出  6
  1.2 工业控制网络系统的历史和发展  6-8
  1.3 国内外工业以太网技术发展现状  8-9
  1.4 本课题存在的技术问题和解决方案  9-11
第二章工业以太网技术  11-19
  2.1 工业以太网技术基础及其关键技术  11-14
    2.1.1 通信实时性  11-12
    2.1.2 总线供电  12
    2.1.3 互操作性  12
    2.1.4 网络生存性  12-13
    2.1.5 网络安全性  13
    2.1.6 本质安全与安全防爆技术  13-14
    2.1.7 远距离传输  14
    2.1.8 效率和价格  14
  2.2 业以太网技术应用  14-18
    2.2.1 Modbus TCP/IP  15
    2.2.2 ProfiNET  15-16
    2.2.3 HSE  16-17
    2.2.4 EtherNet/IP  17-18
  2.3 本章小结  18-19
第三章 Modbus/TCP协议、通信试验及工业以太网实时性研究  19-35
  3.1 Modbus/TCP协议研究  19-24
    3.1.1 Modbus协议  19-21
    3.1.2 Modbus/TCP协议  21-24
  3.2 工业以太网实时性研究  24-29
    3.2.1 以太网CSMA/CD通信机制  24-25
    3.2.2 以太网通信延迟分析  25-27
    3.2.3 改进以太网通信实时性的主要措施  27-29
  3.3 基于Modbus/TCP协议的工业以太网实时性实验  29-34
    3.3.1 VB6.0 Winsock介绍  30
    3.3.2 Modbus/TCP以太网实验过程  30-33
    3.3.3 实验结果分析  33-34
  3.4 本章小结  34-35
第四章控制算法模块的研究  35-48
  4.1 ActiveX技术介绍  35-36
  4.2 PID算法控件  36-46
    4.2.1 PID算法原理  36-37
    4.2.2 PID控件  37-46
  4.3 其他控件  46-47
    4.3.1 计算控件  46-47
  4.4 本章小结  47-48
结论与展望  48-49
附录  49-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
攻读硕士学位期间发表论文  62

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