一、集散控制系统中通讯子网的实时性问题研究（论文文献综述）
刘建康[1]（2020）在《面向集群部署的微服务架构数控系统研究》文中研究指明智能数控机床可以在保证加工精度、提高机床加工效率的基础上,减少人工操作干预、降低对操作人员的专业能力需求,是实现智能车间、无人工厂的必要条件,为解决人口老龄化加剧、高级技能人才不足等社会问题提供了有效途径。当前,主流市场上的数控系统仍然采用封闭式体系结构,因多源信息接入能力差而导致不能生成有效的智能决策,在制造系统中只能充当一个被动执行的角色,越来越不能满足柔性化、敏捷化、定制化的生产需求。因此,本文以实现智能数控加工车间为目标,设计开发了基于微服务架构的开放式数控系统。采用边缘计算的思想,在车间层部署云计算平台,满足万物互联背景下车间工业大数据低时延传输和处理需求,为车间智能化提供大规模并行计算能力。在此基础上,基于控制系统即服务（Control System as a Service,CSaa S）的理念,将车间内的设备控制系统集成在边缘云计算平台中,形成一个车间集群控制系统方案。继而面向车间集群控制系统提出了基于微服务架构的开放式数控系统体系结构,构建了基于微服务架构的数控系统设计技术框架。采用领域驱动设计思想,将数控系统拆分为一系列松散耦合、独立部署的微服务,并利用着色Petri网对数控系统微服务架构进行形式化建模和仿真,验证了系统架构的可行性。微服务是微服务架构数控系统的基本构成单元,开发工作也以微服务为单位实现团队分工。为了协调不同团队的开发工作,提出了基于消费者驱动契约的数控微服务开发模式,制订了具有标准语义的微服务接口契约,并建立了基于IEC 61499功能块的数控微服务层次结构模型。基于上述微服务接口契约和结构模型,分别开发实现了四个基础数控微服务:NCK微服务、Gcode微服务、RTE微服务和HMI微服务。为了在集群环境中保证数控系统实时性需求,对数控系统任务进行了类型划分,并制定了多核处理器分组调度策略。针对数控系统中具有生产者/消费者关系的数据流任务提出了反馈调度策略,通过实时监测缓存数据消耗速度,调整生产者任务的执行周期,使缓存中数据余量保持动态平衡,避免数据断流现象。针对数控系统硬实时任务,研究了任务可调度性、执行周期、延迟对控制系统稳定性和控制质量的影响。为保证分配到同一组CPU核心上的实时任务的可调度性,提出了基于响应时间的实时任务周期分配方法和基于处理器利用率的启发式周期优化方法。提出了基于容器技术的微服务架构数控系统可重构配置策略,为智能功能的灵活扩展奠定了基础。车间集群控制系统运行在一个工业服务器集群中,本文将集群节点划分为数控节点、数据节点和Web服务节点等,分别实现设备控制、大数据处理、Web服务等功能。微服务架构数控系统基于Kafka、Docker、Kubernetes等技术部署在数控节点中,并通过Ether CAT等实时以太网控制数控机床等设备。采用万兆数据网络、千兆管理网络、实时以太网、车间无线网络共同构成了车间集群控制系统网络,并对车间内的实时以太网拓扑结构和可靠性与容错技术进行了研究。最后采用一台工业服务器和两台数控机床搭建了微服务架构数控系统实验平台,并进行了相关性能测试和加工实验,验证了整体系统方案的可行性。
刘豪志[2]（2020）在《基于嵌入式Linux的EtherCAT主站设计及伺服控制系统研究》文中认为多轴系统在运动控制领域应用广泛,如机器人、数控加工、航空航天等,但是随着工业技术的发展,传统现场总线已无法满足多轴系统的实时性、同步性等要求。EtherCAT是一种实时工业以太网技术,本文提出了基于EtherCAT总线的主从控制系统方案,设计开发了具有实时性能的EtherCAT主站和伺服从站,构建了多轴同步控制系统。提出基于EtherCAT的主从控制系统软硬件方案。分析并设计了主从伺服控制系统结构,紧接着提出了主从控制系统的硬件方案,主站采用嵌入式平台,从站采用STM32作为微处理器。随后分析了主从系统的软件功能需求,并根据需求设计了软件方案。设计基于嵌入式Linux的EtherCAT主站系统。选用以AM3358为处理器的BeagleBone;根据实时性要求,构建基于Xenomai的Linux实时系统,设计改造了AM3358网络芯片驱动;根据功能需求,搭建EtherCAT主站框架,完成应用程序设计,分析了分布时钟的同步算法,最后设计了主站系统的人机界面。设计基于LAN9252和STM32的EtherCAT伺服从站。选用LAN9252作为EtherCAT从站控制器,STM32作为从站微处理器,完成从站硬件电路设计。完成从站通信、数据处理,实现了基于CoE的运动控制功能。针对轮廓位置模式中的轨迹规划问题,提出一种简化的快速规划的S型加减速控制算法。最后针对多轴控制系统的同步性问题,提出了基于EtherCAT的多轴同步系统控制方案。搭建了基于EtherCAT的主从控制系统平台。进行了主站性能、从站功能、从站同步及伺服控制等试验。试验结果表明,系统具有稳定良好的实时性能,抖动误差较小;进行了轮廓位置模式,验证了基于快速规划的S型加减速的算法正确性;伺服周期同步位置模式下的多轴同步性误差在ns级别,具有较好的同步性能,具有一定的应用价值。
王连进[3]（2019）在《供热管网自动监控系统研究与开发》文中研究说明随着我国城镇化建设飞速发展和科学技术的不断进步,集中供热的覆盖面积正逐步扩大,同时居民对集中供热个性化和舒适化的要求也在不断提高。目前现有集中供热系统存在着诸如以下问题:由于监控测点数量不足,监控参数数量少,导致用户出现的问题发现不及时;现有供热管网热能分配不合理,资源浪费严重;现有的供热管网控制大多数是依靠有经验的操作人员手动调节控制,集中供热系统的自动化水平低,控制系统的准确性和实时性差等。针对供热管网出现的以上问题,本文在分析供热管网运行工艺流程的基础上,结合华能青岛热电有限公司的《供热管网节能平衡关键技术开发》项目需求,设计开发了供热管网自动监控系统。主要研究内容如下:（1）对集中供热系统的组成及工艺流程进行分析,构建了供热管网调节的数学模型。在分析供热管网的供热过程机理的基础上,优选质—量调节方法,并完成了该调节方法在供热过程中的数学建模和模型参数识别,为供热管网自动监控系统的应用提供了理论基础。（2）针对华能青岛热电有限公司供热管网项目的工艺流程和实际需要,对现有DCS技术、现场总线技术、工业以太网技术进行分析综述,结合现有技术在工业过程控制中存在的问题,提出一整套供热管网自动监控系统方案,为供热管网自动监控系统的实现提供了解决方案。（3）通过对监控软件功能分析,采用组件技术,提出一种基于组件技术的供热管网监控软件体系,选用美国Opto22公司的SNAP-PAC平台,设计开发供热管网自动监控系统。该系统以整个供热管网为监控对象,实现对供热管网各监控测点的数据采集和过程控制,以及对整个供热工艺流程的控制管理。本文在对供热工艺流程分析及理论建模基础上,实现了供热管网自动监控系统的设计开发与集成。相比于传统PLC监控平台,该系统具有目标用户针对性强,在保证系统安全可靠运行的情况下还具有操作简单易学易用的特点,设计内容符合项目需求,并具有应用推广价值。
周森鑫[4]（2018）在《可信工业控制网络系统性能属性测度研究》文中指出工业控制网络系统是实现工业生产自动化的关键,是衡量国家工业水平的重要指标。随着物联网、大数据、智能技术的发展,其安全运行已成为国家安全战略的重要组成部分。可信计算已经成为国际信息安全领域的一个重要分支,吸引了全球众多学者的关注和研究。本文的主要工作和贡献有:（1）首先分析了工业控制网络系统的安全现状和安全需求,研究了可信工业控制网络系统的实现技术,提出一种可信工业控制网络系统体系结构。划分可信工业控制网络系统的可信属性为安全性、可生存性和可控性。（2）针对工业控制网络系统的特点,将安全性细为其可用性、可靠性和单位时间内失败次数,提出多态有奖Markov安全性度量方法,分别定量度量其可用性、可靠性和单位时间内失败次数。（3）建立了工业控制网络系统连续时间Markov可生存性定量测试模型。该度量模型分为静态和动态两种。引入通用生成函数和层次分析法解决了模型的“状态爆炸”问题,降低了计算复杂度。为了解决某些工业场合不满足严格的Markov性质,探索了连续时间多态半Markov可生存性度量方法。（4）根据工业控制网络系统的瞬间性能与其平均输出性能缺陷值,提出了基于输出性能的可控性判别方法。为了提高工业控制网络系统的可控性,识别其关键节点,提出了基于复杂网络的可控性度量方法。为了求解具体的可控性优化措施动作集合,提出了基于Markov决策的可控性度量方法。针对某些场合Markov决策可控性度量方法中相关参数无法确定的问题,提出了基于强化学习的可控性度量方法。针对可控性优化问题,提出了基于Markov决策过程的可控性优化模型和基于强化学习的可控性优化模型。论文研究成果为构建可信工业控制网络系统奠定了扎实的理论基础,提供了有效的实现途径。
吴琼[5]（2013）在《基于工业以太网的集散控制系统的设计与实现》文中认为如今集散控制系统已被广泛应用到工业控制的各个领域，构建符合工业自动化发展趋势的集散控制势在必行。以太网技术自身的不断完善及计算机网络技术的逐步发展，使传统上用于管理层的以太网技术不断渗入到过程监控层甚至现场设备层。建立以工业以太网为基础的全球开放的工业控制网络是自动控制技术发展不可阻挡的趋势。文章先是对集散控制技术和工业以太网做了综述，并在此基础上着重讨论了工业以太网与集散控制系统相结合的必要性与可行性。详细分析了将以太网应用于工业控制领域所面临的实时性、可靠性问题，并结合现有的国内外的研究成果，给出了有效的解决方案。以药片生产过程监控为实例设计了基于工业以太网的集散控制系统。根据药片的生产工艺与技术要求，在药片包衣与包装车间建立了现场监控系统，为了便于集中管理，构建了中央监控室对包衣与包装车间的远程监控。在系统具体设计实现时，首先确定了系统总体结构：现场层与监控层两层控制结构，它们之间采用工业以太网进行通讯，实现了上位机+PLC+工业以太网的小型分布式监控系统。在对工艺流程与系统结构详细分析的基础上，对系统硬件进行选型配置；其次，设计系统软件，包括系统检测信号采集、程序控制、现场站触摸屏组态、工业以太网通信、光纤环网设置以及网络心跳诊断等各模块的设计与实现；再次，考虑到便于现场用户操作与人机界面的特点，设计监控软件实现系统参数实时显示与系统数据管理。最后，展望工业以太网的发展前景。本文特色在于设计了基于工业以太网的集散控制架构方案，将目前发展迅速的工业以太网运用于集散控制系统，不仅可以发挥集散控制系统实时性好、结构明确的优点，同时也可以发挥工业以太网的高兼容性，为以后的系统扩展奠定了基础。
张军[6]（2011）在《电力系统保护电器网络化研究》文中认为电器设备分配了电网中80%的电能,是保障生产生活用电的关键设备,是配电网安全可靠运行的基础,在供电系统中处于极为重要的位置。当代电力系统具有电子化、信息化和网络化的特征,保护电器的网络化融合了网络、计算机、通信和自动控制等先进技术,实现了对系统或局部的分布式控制、维护与管理。本文分析了电力系统保护电器网络设计发展现状,并针对网络接入问题、网络实时性问题以及网络可靠性问题等保护电器网络化中的关键问题进行了深入研究。以CAN总线和Profibus-DP为切入点,从硬件和软件两方面研究了现场总线的网络接入方法。针对目前实际应用的现场总线种类繁多的问题,本文讨论了现场总线间协议转换的一般方法,并设计了CAN/Profibus-DP协议转换网关,实现了两种现场总线系统的互联。总结并讨论了底层电器接入以太网的几种方式,对于底层设备直接接入以太网方式,又从以太网与其他非TCP/IP协议网络互联的封装技术、组件技术、隧道技术三个方面进行了深入分析。通过分析确定了通过嵌入式网关将现场总线系统接入以太网的方法,以CAN以太网嵌入式网关的设计证明了现场总线系统通过嵌入式网关接入以太网的可行性,为底层设备接入以太网的研究提供了参考。针对电力系统保护电器软件系统的特点,对实时操作系统进行了研究,从操作系统的任务管理、任务调度、任务间的通信与共享、存储管理、异常处理等方面进行了详细的研究,并在此基础上首次将TI公司实时操作系统DSP/BIOS引入到智能断路器中。分析了电力系统保护电器网络化的实时性的要求,针对TCP/IP协议,提出了一种基于改进交换机结构的交换式以太网优先级调度机制,改进了工业以太网在电力系统保护电器网络化中应用的性能,并通过仿真结果,证明该机制在一定的网络吞吐量条件下,可有效的提高网络控制系统的实时性。电力系统保护电器对以太网的可靠性和安全性提出了更高的要求。本文分析了影响工业以太网可靠性和安全性的主要因素,设计了一种基于改进遗传算法的网络拓扑结构,并对其进行了仿真分析,对比传统以太网,验证了该算法的可靠性;首次将具有免疫功能的入侵检测系统引入到工业以太网的安全防范体系中,设计了具有免疫功能的检测系统并对其性能和完备性进行了仿真分析,证实了这个检测系统满足工业以太网的性能要求,具有较高的检测能力。
赵志刚[7]（2009）在《基于AS-I总线与集散控制系统通信技术的研究与应用》文中进行了进一步梳理本课题研究了一种基于AS-I（Actuator-Sensor-Interface）总线与集散式控制系统（Distributed Control System,简称DCS）网络数据通信的技术。在对AS-I总线通信原理研究的基础上,对DCS与AS-I总线网络数据交换的核心技术MODBUS TCP/IP通信协议及其传输的数据格式、编码等进行了较深入的研究;根据具体工程项目及其控制要求确定了一种基于AS-I总线与DCS通信网络的设计方案:AS-I总线将底层控制设备/现场仪表互连,所有开关量（数字）输入输出信号均经由AS-I总线连接到以太网交换机,通过MODBUS TCP/IP协议与横河DCS的Vnet/IP控制网络（简称VNET/IP网）完成数据交换,DCS将所接收的设备状态数据进行分析、计算和处理,并将计算结果传送至操作站或工程师站;同时,DCS也发送控制指令给设备执行机构,完成监控目的以满足生产上的要求。最后,通过对几种相关控制网络数据通信特点的研究与比较,并结合实际网络配置分析了通信的可靠性和稳定性,同时对网络负载对整个DCS控制网络性能的影响进行了测试与分析。本文讨论的基于AS-I总线DCS通讯网络组建及设计,与常规DCS网络相比具有接线减少、调试更加方便、故障处理更加优化,可靠性提高、维护成本低等优点,根据需要具体可应用到诸如食品工业,风力发电,汽车工业、冶金、物流等通信控制网络系统方案的项目中,都具有一定的意义和实际应用价值。
孙一奇[8]（2006）在《基于PROFIBUS-DP现场总线的掘进工作面多局部通风机监测监控系统的研究》文中研究说明矿用局部通风机是煤矿井下掘进通风不可缺少的重要设备，使用量大、应用范围广，承担着为采掘工作面提供新鲜风流、排出有毒有害气体和粉尘、改善作业场所环境条件等重要任务，其工作可靠性直接影响着煤矿的安全生产和经济效益。 目前，对于3.3kV供电的高产高效综合机械化采煤工作面，根据采煤方法的要求，与其配套的掘进方式是三条巷道同时推进，共需六台对旋式局部风机进行掘进通风，三台运行，三台备用，由于设备数量多、占地面积大、连接复杂，故障率较高，频繁引起巷道内“无计划”停电停风，造成瓦斯积聚，特别是在无人值守时，很容易给煤矿的安全生产带来重大隐患。为了使地面管理人员及时、正确、全面地掌握多局部通风机系统的工作状态、工作参数、故障状态和故障参数，迅速发现问题采取预防和修正措施，以遏制瓦斯事故的发生，实现变“事后处理”为“事前预防”的管理要求，对多局部通风机集控系统进行监测监控就显得尤为重要，它已逐渐成为保证煤矿安全生产、提高经济效益的重要措施之一。 本文研究的三巷掘进多局部通风机监测监控系统是针对山西省晋城煤业集团寺河煤矿的掘进方式设计的，该系统采用西门子光纤PROFIBUS-DP现场总线构成冗余式环形子网，利用SLC5／04智能分站将子网接入DH+网，通过ControlLogix网关及TCP／IP工业以太网，实时地将井下掘进工作面多局部通风机的状态和参数信息反馈到地面调度中心的PlantScape上位机，实现在线监测、报警、历史数据保存、趋势图预测以及报表打印等多种功能，而且根据局部通风机的实际运行情况，具有管理权限的人员还可以远程完成多局部通风机设备的起动、停止、工作方式选择以及相关硬件电路故障诊断等功能，减轻了工人的劳动强度，保障了工人的生命安全，提高了煤矿的生产效率，同时，也为煤矿掘进
吴瑞强[9]（2006）在《控制系统的实时性研究与优化》文中指出随着通信、微电子和计算机技术的飞速发展,工业控制系统不断发生变革,自动化水平不断提高。越来越多的工业控制系统要求实现信息的快速传递,实现现场设备的快速采样和控制,实现上位机的快速显示和操作,对控制系统的实时性提出了越来越高的要求。控制系统的实时性能,是整个控制系统性能的关键,直接影响系统的控制品质,因此,研究和优化控制系统的实时性能具有重要的工程实用意义。 本论文针对控制系统的现场采样控制实时性、信号处理实时性和显示操作实时性问题做了较为全面的分析,对涉及系统实时性能的关键技术—控制单元软硬件实时性和工业通讯网络的实时性做了较为深入的研究,结合ECS-100控制系统进行了实时性优化设计,在控制系统提速项目ECS-100X的实现中,系统实时性能有了大幅度提高,达到了过程控制的实时性要求,实际应用中取得了良好的控制效果。 论文共分为五章。首先在第一章里对广义的实时概念及应用范围做了概括性阐述,针对控制系统的实时性做了具体分析,并主要以集散控制系统、现场总线和工业以太网控制系统为对象,对涉及实时性的问题进行了分析。然后在第二章里对控制系统中的工业控制网络实时性做了详细分析,并对现场总线实时性做了简要分析,然后对工业以太网的实时性问题进行了详细分析,总结提出了可行的提高实时性措施。 接下来的第三章是论文的重点。本章主要涉及的是系统实时性优化设计问题,首先以国产ECS-100控制系统为例,用理论和实验相结合的分析方法,找出了影响系统实时性的两个瓶颈,这两个瓶颈问题对现场总线控制系统和基于工业以太网控制系统的实时性能同样具有重大影响,然后针对这两个瓶颈问题,进行了优化设计,包括控制单元的软硬件优化设计、工业通讯网络优化设计和系统局部功能的优化设计。 论文的第四章阐述了系统实时性优化设计在ECS-100X中的具体实现。经过系统实时性测试和对测试数据的分析,证明系统的实时性能有了大幅度提升,然后对继续提高ECS-100X系统的实时性提出了一些建议。论文最后的第五章进行了工作总结,并对系统实时性问题进行了展望。
马克刚[10]（2005）在《工业以太网在网络控制系统中的应用研究》文中研究说明随着工业自动化技术和信息技术的不断发展,建立统一开放的通讯协议和网络、实现信息网络和控制网络的融合成为网络控制系统急待解决的问题,工业以太网在技术和实际应用的适用性、可行性、发展性都具有很大优势,是解决上述问题的有效方法,成为网络控制系统的发展方向。确定性和实时性问题是工业以太网在网络控制系统中应用的关键问题,本文针对这一问题,研究工业以太网的应用与优化。 本文首先分析研究了网络控制系统通讯需求和通讯模型,在此基础上针对以太网的特性,分析研究了它在网络控制系统应用中的确定性和实时性问题存在的原因和解决方法,选择采用了全双工交换式技术作为工业以太网应用方案; 其次在对全双工交换式以太网进行深入分析研究的基础上,提出采用了基于令牌桶法的流量整形技术来保证全双工交换式以太网应用的可靠性和实时性问题。在此基础上,基于网络演算技术给出了全双工交换式以太网性能分析方法。 最后基于图分割模型,采用基于最优保留的遗传算法解决了网络结构优化问题来进一步提高系统性能,针对这一算法存在的问题,提出了基于模式处理和模拟退火操作的混合遗传算法,取得较好的成果,并对引入进化稳定策略进行了尝试。
二、集散控制系统中通讯子网的实时性问题研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、集散控制系统中通讯子网的实时性问题研究（论文提纲范文）
（1）面向集群部署的微服务架构数控系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.2 数控系统相关研究现状 |
| 1.2.1 开放式数控系统研究现状 |
| 1.2.2 智能化数控系统研究现状 |
| 1.2.3 数控系统软硬件结构研究现状 |
| 1.2.4 数控系统实时性研究现状 |
| 1.3 微服务架构及其在数控领域的应用 |
| 1.3.1 微服务架构和面向服务架构 |
| 1.3.2 微服务架构在数控系统中的应用 |
| 1.4 当前研究存在的问题 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 面向车间集群控制的微服务架构数控系统设计 |
| 2.1 基于边缘计算的车间集群控制系统方案 |
| 2.1.1 面向智能车间场景的边缘计算架构 |
| 2.1.2 集散控制系统与集群控制系统 |
| 2.1.3 车间集群控制系统人机交互方式 |
| 2.2 面向集群控制的微服务架构数控系统设计技术框架 |
| 2.3 微服务架构数控系统结构设计 |
| 2.3.1 数控微服务划分策略 |
| 2.3.2 基于子领域的数控系统微服务划分 |
| 2.3.3 基于消息通信的分布式数控系统体系结构 |
| 2.4 基于Petri网的微服务架构形式化建模与验证 |
| 2.4.1 基于着色Petri网的形式化描述方法 |
| 2.4.2 基于着色Petri网的形式化建模与验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 微服务架构数控系统开发关键技术研究 |
| 3.1 基于消费者驱动契约的数控微服务开发模式 |
| 3.1.1 基于消费者驱动契约的微服务开发流程 |
| 3.1.2 数控微服务接口契约制订 |
| 3.2 基于IEC61499功能块的数控微服务层次结构模型 |
| 3.3 NCK微服务开发关键技术 |
| 3.3.1 NCK微服务IEC61499 功能块开发 |
| 3.3.2 基于滑动窗口的前瞻速度规划方法 |
| 3.4 其他微服务开发关键技术 |
| 3.4.1 Gcode微服务 |
| 3.4.2 RTE微服务开发 |
| 3.4.3 HMI微服务和Web人机界面 |
| 3.4.4 其他智能功能微服务扩展策略 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 微服务架构数控系统实时任务调度研究 |
| 4.1 微服务架构数控系统任务类型及调度策略 |
| 4.1.1 数控系统任务类型划分 |
| 4.1.2 多核处理器分组调度策略 |
| 4.2 数控系统数据流任务调度研究 |
| 4.2.1 数控系统数据流模型及反馈调度算法 |
| 4.2.2 反馈调度算法实验验证 |
| 4.3 数控系统硬实时任务调度研究 |
| 4.3.1 实时任务可调度性判据 |
| 4.3.2 可调度性对控制稳定性的影响 |
| 4.3.3 周期和延迟对控制质量的影响 |
| 4.4 实时任务调度参数选择和优化 |
| 4.4.1 基于响应时间的实时任务周期分配 |
| 4.4.2 启发式实时任务调度参数优化方法 |
| 4.4.3 启发式任务周期优化方法实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 微服务架构数控系统集群部署与功能验证 |
| 5.1 微服务架构数控系统集群配置部署策略 |
| 5.2 车间集群控制系统运行环境搭建 |
| 5.2.1 集群节点划分及基础软件部署 |
| 5.2.2 车间集群控制系统网络结构 |
| 5.2.3 车间集群控制系统可靠性与容错技术 |
| 5.3 微服务架构数控系统集群配置部署 |
| 5.3.1 Kafka消息代理集群部署及应用配置 |
| 5.3.2 数控微服务Docker容器镜像构建 |
| 5.3.3 基于Kubernetes的数控微服务集群部署 |
| 5.3.4 Ether CAT容器配置部署 |
| 5.4 微服务架构数控系统实验测试 |
| 5.4.1 实验平台搭建 |
| 5.4.2 关键性能测试 |
| 5.4.3 智能颤振抑制微服务功能测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）基于嵌入式Linux的EtherCAT主站设计及伺服控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 EtherCAT实时以太网的发展应用 |
| 1.2.2 多轴伺服同步控制技术 |
| 1.3 EtherCAT多轴同步系统关键技术 |
| 1.4 课题的主要研究内容和技术路线 |
| 第二章 基于EtherCAT主从控制系统方案设计 |
| 2.1 基于EtherCAT主从式伺服控制系统总体架构 |
| 2.2 基于EtherCAT主从控制系统硬件 |
| 2.2.1 主站平台分析选择 |
| 2.2.2 从站硬件需求分析设计 |
| 2.3 基于EtherCAT主从控制系统软件方案 |
| 2.3.1 主站软件需求分析与设计 |
| 2.3.2 从站软件需求分析与设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于嵌入式Linux的 EtherCAT主站系统设计 |
| 3.1 嵌入式Linux下的EtherCAT主站系统硬件设计 |
| 3.2 嵌入式Linux下的EtherCAT主站系统软件设计 |
| 3.2.1 EtherCAT主站系统软件任务 |
| 3.2.2 基于Xenomai的Linux实时系统设计 |
| 3.2.3 EtherCAT主站模块与程序设计 |
| 3.2.4 基于分布时钟的时钟同步 |
| 3.2.5 基于ARM的网络芯片驱动设计 |
| 3.3 基于嵌入式平台EtherCAT主站人机界面设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于LAN9252的EtherCAT伺服从站设计 |
| 4.1 伺服从站模块硬件设计 |
| 4.1.1 伺服从站硬件整体结构 |
| 4.1.2 伺服从站通信接口模块硬件设计 |
| 4.1.3 伺服从站驱动模块硬件设计与电路板 |
| 4.1.4 EtherCAT接口伺服从站板 |
| 4.2 基于EtherCAT伺服从站系统软件设计 |
| 4.2.1 伺服从站软件框架 |
| 4.2.2 EtherCAT伺服从站通信模块设计 |
| 4.2.3 EtherCAT伺服从站驱动程序设计 |
| 4.2.4 EtherCAT伺服从站应用模块设计 |
| 4.3 伺服加减速控制 |
| 4.4 多轴系统的同步分析与设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于EtherCAT主从控制系统性能试验 |
| 5.1 试验环境 |
| 5.2 实验测试及结果分析 |
| 5.2.1 主站任务调度实时性测试 |
| 5.2.2 输入输出模块通信测试 |
| 5.2.3 轮廓位置模式控制测试 |
| 5.2.4 周期同步位置模式及多轴同步 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果 |
（3）供热管网自动监控系统研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 供热管网调节控制方法研究 |
| 2.1 集中供热系统 |
| 2.1.1 集中供热系统组成 |
| 2.1.2 供热管网工艺流程 |
| 2.2 供热管网运行调节模型及调节方法 |
| 2.2.1 运行调节模型 |
| 2.2.2 调节方法 |
| 2.3 供热管网供热过程建模 |
| 2.3.1 供热过程的数学模型 |
| 2.3.2 数学模型参数的识别 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 供热管网自动监控系统方案及硬件组成 |
| 3.1 系统概况 |
| 3.2 供热管网自动监控系统方案 |
| 3.2.1 DCS技术及存在问题分析 |
| 3.2.2 现场总线技术及存在问题分析 |
| 3.2.3 工业以太网技术 |
| 3.2.4 供热管网自动监控系统方案 |
| 3.3 系统硬件组成 |
| 3.3.1 SNAP-PAC-R2 控制器及配置 |
| 3.3.2 I/O模块及配置 |
| 3.3.3 电源模块 |
| 3.3.4 现场仪表的选型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 供热管网自动监控系统软件设计与实现 |
| 4.1 供热管网监控软件体系 |
| 4.1.1 监控组态软件 |
| 4.1.2 监控软件功能模块 |
| 4.1.3 组件技术 |
| 4.1.4 基于组件技术的供热管网监控软件体系 |
| 4.2 监控系统软件设计与实现 |
| 4.2.1 软件总体结构 |
| 4.2.2 软件平台及开发工具选择 |
| 4.2.3 数据采集程序实现 |
| 4.2.4 应用程序与控制器通讯 |
| 4.2.5 人机交互界面设计及运行效果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）可信工业控制网络系统性能属性测度研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.1.1 工业控制系统概念和组成 |
| 1.1.2 工业控制网络系统安全现状 |
| 1.1.3 研究目的与意义 |
| 1.2 研究现状分析 |
| 1.2.1 可信计算理论的产生 |
| 1.2.2 可信理论研究现状 |
| 1.2.3 多态理论研究现状 |
| 1.2.4 工业控制网络系统风险评估标准研究现状 |
| 1.3 论文研究方法、研究内容 |
| 1.4 论文结构及逻辑关系 |
| 第二章 可信工业控制网络系统理论基础 |
| 2.1 可信计算的原理和实现 |
| 2.2 随机过程理论 |
| 2.2.1 随机过程简介 |
| 2.2.2 Markov模型 |
| 2.2.3 连续时间Markov模型 |
| 2.2.4 连续时间半Markov模型 |
| 2.3 有奖Markov模型 |
| 2.3.1 基本定义和模型描述 |
| 2.3.2 模型计算方法和步骤 |
| 2.4 通用生成函数(Universal Generating Function,UGF) |
| 2.4.1 生成函数 |
| 2.4.2 通用生成运算符和通用生成函数 |
| 2.4.3 通用生成函数在工业控制网络性能分析中应用 |
| 2.4.4 工业控制网络系统性能定量评估 |
| 第三章 可信工业控制网络系统架构 |
| 3.1 彩虹计划与可信计算 |
| 3.2 可信计算环境的构建 |
| 3.2.1 可信计算环境的发展 |
| 3.2.2 可信网络连接 |
| 3.2.3 可信环境构建技术 |
| 3.3 可信网络的可信管理 |
| 3.4 可信工业控制网络体系结构 |
| 3.4.1 传统工业控制网络系统体系结构 |
| 3.4.2 传统工业控制网络系统安全措施 |
| 3.4.3 可信工业控制网络系统体系结构 |
| 3.4.4 可信工业控制网络系统网络协议实现 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 可信工业控制网络系统安全性研究 |
| 4.1 工业控制网络系统安全性措施 |
| 4.2 工业控制网络系统安全性研究现状分析 |
| 4.3 工业控制网络系统可信测度模型 |
| 4.3.1 安全评估标准和度量方法 |
| 4.3.2 可信计算机系统评估准则和可信网络解释 |
| 4.3.3 工业控制网络系统参考模型 |
| 4.3.4 可信定量测度模型 |
| 4.4 多态有奖Markov安全性度量模型 |
| 4.4.1 基于可用性定量度量 |
| 4.4.2 基于失败次数的定量度量 |
| 4.4.3 基于可靠性定量度量 |
| 4.4.4 算例分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 可信工业控制网络系统可生存性研究 |
| 5.1 可信工业控制网络的可生存性 |
| 5.1.1 网络系统可生存性的概念 |
| 5.1.2 工业控制网络系统可生存性定义 |
| 5.2 网络系统可生存性分析及评估 |
| 5.2.1 可生存性分析 |
| 5.2.2 可生存性评估 |
| 5.3 工业控制网络系统可生存技术 |
| 5.3.1 可生存性需求分析 |
| 5.3.2 可生存技术研究现状 |
| 5.3.3 可生存技术的实现 |
| 5.4 工业控制网络系统可生存性度量 |
| 5.4.1 可生存性度量模型 |
| 5.4.2 静态可生存性计算模型 |
| 5.4.3 多性能动态可生存性计算模型 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 可信工业控制网络系统可控性研究 |
| 6.1 线性系统的可控性与可观性 |
| 6.1.1 线性定常连续系统的可控性 |
| 6.1.2 线性定常离散系统的可控性 |
| 6.2 复杂网络可控性 |
| 6.2.1 复杂网络的基本特征参数 |
| 6.2.2 复杂网络的基本模型 |
| 6.2.3 复杂网络的可控性判别 |
| 6.3 可信工业控制网络系统可控性 |
| 6.3.1 工业控制网络系统可控性度量 |
| 6.3.2 基于输出性能的可控性度量 |
| 6.3.3 基于复杂网络的可控性度量 |
| 6.3.4 基于Markov决策过程的可控性度量 |
| 6.3.5 基于强化学习的可控性度量与优化 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（5）基于工业以太网的集散控制系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 集散控制系统的发展 |
| 1.2.2 工业以太网发展现状 |
| 1.2.3 PLC 与组态软件发展现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 1.4 文章组织结构 |
| 第二章 工业以太网关键问题研究 |
| 2.1 确定性与实时性问题 |
| 2.1.1 实时性问题研究 |
| 2.1.2 实时性解决方案 |
| 2.2 可靠性问题 |
| 2.2.1 可靠性问题研究 |
| 2.2.2 可靠性解决方案 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于药品生产的集散控制系统的设计 |
| 3.1 药品制备生产工艺简介 |
| 3.1.1 包衣工艺流程 |
| 3.1.2 包装工艺流程 |
| 3.2 系统需求分析 |
| 3.3 系统设计方案可行性分析 |
| 3.4 系统总体结构设计 |
| 3.4.1 硬件设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于工业以太网的集散控制系统的软件设计 |
| 4.1 检测信号采集 |
| 4.2 控制程序设计 |
| 4.2.1 包衣锅温度的 PID 控制 |
| 4.2.2 机械手智能控制 |
| 4.3 现场站触摸屏信息组态 |
| 4.4 网络通信 |
| 4.4.1 基于 TCP/IP 协议的通信 |
| 4.4.2 光纤通信环网的设计 |
| 4.4.3 网络心跳检测 |
| 4.5 监控软件 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 系统监控软件的设计 |
| 5.1 系统监控软件设计过程 |
| 5.2 监控系统功能模块设计 |
| 5.2.1 包衣系统组态王工程的开发 |
| 5.2.2 包装系统组态王工程的开发 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 前景展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（6）电力系统保护电器网络化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1-1 论文的研究背景 |
| 1-2 电力系统保护电器 |
| 1-3 电力系统保护电器发展状况 |
| 1-3-1 电子化 |
| 1-3-2 网络化 |
| 1-3-3 信息化 |
| 1-4 课题研究的重要意义 |
| 1-5 电力系统保护电器网络化技术 |
| 1-5-1 网络化概念 |
| 1-5-2 网络化的意义 |
| 1-5-3 电力系统保护电器网络化设计的现状与发展 |
| 1-6 电力系统保护电器网络化技术的关键问题 |
| 1-6-1 保护电器网络化中的网络接入问题 |
| 1-6-2 保护电器网络化中的网络实时性问题 |
| 1-6-3 保护电器网络化中的网络可靠性问题 |
| 1-7 本文的主要研究内容 |
| 第二章 电力系统保护电器网络接入技术研究 |
| 2-1 现场总线技术概述 |
| 2-1-1 现场总线的概念 |
| 2-1-2 现场总线的结构特点和技术特点 |
| 2-1-3 现场总线的现状和发展趋势 |
| 2-2 CAN总线及其通信接口设计 |
| 2-2-1 CAN总线概述 |
| 2-2-2 CAN总线通信接口硬件设计 |
| 2-2-3 CAN通信接口软件设计 |
| 2-3 Profibus总线及Profibus-DP通信接口设计 |
| 2-3-1 Profibus总线概述 |
| 2-3-2 Profibus-DP从站通信接口硬件设计 |
| 2-3-3 Profibus-DP从站通信接口软件设计 |
| 2-4 现场总线协议转换 |
| 2-4-1 开发协议转换器的必要性 |
| 2-4-2 协议转换原理 |
| 2-4-3 CAN/Profibus-DP网关设计 |
| 2-5 以太网接入技术 |
| 2-5-1 以太网 |
| 2-5-2 以太网接入方式比较 |
| 2-6 CAN/以太网嵌入式网关设计 |
| 2-6-1 嵌入式网关硬件设计 |
| 2-6-2 嵌入式网关软件设计 |
| 2-7 本章小结 |
| 第三章 实时操作系统研究 |
| 3-1 实时操作系统在电力系统保护电器网络化中应用的目的 |
| 3-2 实时操作系统 |
| 3-2-1 概述 |
| 3-2-2 现状分析 |
| 3-2-3 评价指标 |
| 3-3 实时操作系统内核的选择 |
| 3-3-1 任务管理 |
| 3-3-2 任务间同步与通信 |
| 3-3-3 存贮管理 |
| 3-3-4 异常处理 |
| 3-4 DSP/BIOS实时系统在智能断路器中的应用 |
| 3-4-1 功能模块划分 |
| 3-4-2 线程规划 |
| 3-4-3 配置线程 |
| 3-4-4 线程间的通信与同步 |
| 3-5 本章小结 |
| 第四章 工业以太网在电器网络中的实时性研究 |
| 4-1 电力系统保护电器网络的实时性要求 |
| 4-1-1 工业以太网实时性研究意义 |
| 4-1-2 电力系统保护电器网络对实时性的要求 |
| 4-2 以太网通信过程和特点 |
| 4-2-1 以太网的优点 |
| 4-2-2 CSMA/CD协议改进的二进制指数退避算法分析 |
| 4-2-3 以太网的实时能力分析 |
| 4-3 基于交换式工业以太网优先级调度机制设计 |
| 4-3-1 工业以太网协议栈模型 |
| 4-3-2 交换机缓冲结构改进及队列调度 |
| 4-4 实验仿真及结果 |
| 4-5 本章小结 |
| 第五章 工业以太网在电器网络中的可靠性研究 |
| 5-1 工业以太网可靠性的相关理论 |
| 5-1-1 网络可靠性的定义 |
| 5-1-2 商用以太网 |
| 5-1-3 工业以太网可靠性的影响因素 |
| 5-1-4 提高工业以太网可靠性的相关措施 |
| 5-2 网络可靠度的计算 |
| 5-2-1 网络可靠性分析 |
| 5-2-2 因子分解法 |
| 5-2-3 界值法 |
| 5-2-4 递归的BDD算法 |
| 5-3 硬件设备和通信协议 |
| 5-3-1 硬件设备解决方案 |
| 5-3-2 通信协议解决方案 |
| 5-4 工业以太网拓扑结构的设计与优化 |
| 5-4-1 网络拓扑设计 |
| 5-4-2 网络拓扑优化 |
| 5-4-3 基于改进的遗传算法的网络拓扑设计 |
| 5-4-4 仿真分析 |
| 5-5 工业以太网的信息安全 |
| 5-5-1 工业以太网的特点和安全要求 |
| 5-5-2 目前以太网安全防范机制 |
| 5-5-3 基于免疫原理的入侵检测技术 |
| 5-5-4 仿真分析 |
| 5-6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6-1 结论 |
| 6-2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
（7）基于AS-I总线与集散控制系统通信技术的研究与应用（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 DCS 控制网络概述 |
| 1.2 国内外研究与发展现状 |
| 1.3 选题的背景和意义 |
| 1.4 课题来源及研究内容 |
| 1.5 论文组织 |
| 第二章 DCS 与 AS-I 总线网络概述 |
| 2.1 AS－I 总线及网络介绍 |
| 2.1.1 AS－I 总线主要技术简介 |
| 2.1.2 AS－I 总线网络组成和结构 |
| 2.1.3 AS－I 总线网络系统的特点 |
| 2.2 DCS 网络系统介绍 |
| 2.2.1 DCS 网络系统的组成 |
| 2.2.2 DCS 网络组件功能 |
| 2.2.3 DCS 网络拓扑结构 |
| 2.2.4 DCS 网络系统的特点 |
| 第三章 横河DCS 与AS-I 总线通信技术的研究 |
| 3.1 基于AS-I 总线的DCS 网络系统概述 |
| 3.1.1 网络系统结构和功能 |
| 3.1.2 数据通讯方法 |
| 3.2 AS-I 总线通信过程 |
| 3.2.1 传输系统 |
| 3.2.2 信号调制过程 |
| 3.2.3 电源和数据解耦 |
| 3.2.4 访问方式和数据报文 |
| 3.2.5 传输检测与故障 |
| 3.2.6 AS-I 总线接口服务 |
| 3.3 横河DCS 实时控制网(Vnet/IP) |
| 3.3.1 横河DCS 通信协议 |
| 3.3.2 Vnet/IP 通信分类 |
| 3.3.3 Vnet/IP 网络拓扑及带宽 |
| 3.3.4 Vnet/IP 冗余技术 |
| 3.3.5 Vnet/IP 地址分配规则 |
| 3.3.6 Vnet/IP 时钟同步 |
| 3.4 AS-I 总线与DCS 网络通信协议 |
| 3.4.1 Modbus TCP 协议 OSI 模型 |
| 3.4.2 Modbus TCP 协议结构 |
| 3.4.3 Modbus TCP 数据帧 |
| 3.4.4 Modbus TCP 功能代码 |
| 3.4.5 Modbus TCP 数据帧封装 |
| 3.4.6 Modbus 存储器映射 |
| 3.4.7 Modbus TCP 响应时延 |
| 3.4.8 Modbus TCP 性能特点 |
| 第四章 横河DCS 与AS-I 总线通信网络设计 |
| 4.1 控制要求及系统的总体方案设计 |
| 4.1.1 系统的组成 |
| 4.1.2 系统的信号流程 |
| 4.2 网络系统硬件配置 |
| 4.2.1 控制站配置 |
| 4.2.2 操作站和工程师站配置 |
| 4.2.3 通信网络设计 |
| 4.3 网络系统软件的实现 |
| 4.3.1 准备阶段 |
| 4.3.2 托管型交换机 L2SW 设置 |
| 4.3.3 配置NIC |
| 4.3.4 ALE111 与 AS-I 主站 I/O 映象及编址 |
| 4.3.5 ALE111 接口应用软件组态 |
| 4.4 网络系统的实现过程 |
| 第五章 网络性能测试与评估 |
| 5.1 测试评估指标 |
| 5.2 测试设备及仪器准备 |
| 5.3 测试评估的过程、结果及分析 |
| 5.3.1 操作站CPU 占用率 |
| 5.3.2 控制站CPU 空闲时间百分比评估 |
| 5.3.3 Vnet/IP 网络总线负荷计算与性能评估 |
| 5.4 结论 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 不足及改进 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间本人公开发表的论文 |
| 致谢 |
（8）基于PROFIBUS-DP现场总线的掘进工作面多局部通风机监测监控系统的研究（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究煤矿掘进工作面多局部通风机监测监控系统的意义 |
| 1.2 煤矿安全监测监控系统的研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 煤矿监测监控系统的研究现状 |
| 1.2.2 煤矿监测监控系统的发展趋势 |
| 1.3 本文的主要工作和内容安排 |
| 第二章 掘进工作面多局部通风机集成控制系统 |
| 2.1 传统掘进面多局部通风机控制系统 |
| 2.2 新型掘进工作面多局部通风机集成控制系统 |
| 2.2.1 功能特点 |
| 2.2.2 基本工作原理 |
| 2.2.3 显示系统 |
| 2.3 集成控制系统存在的问题 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 监测监控系统的总体设计 |
| 3.1 计算机监测监控系统的特点 |
| 3.2 计算机监测监控系统设计的基本要求 |
| 3.3 计算机监测监控系统的网络技术特点 |
| 3.3.1 RS485总线技术 |
| 3.3.2 工业以太网技术 |
| 3.3.3 现场总线技术 |
| 3.3.4 三种网络技术比较 |
| 3.4 计算机监测监控系统的分类 |
| 3.4.1 集散控制系统(DCS) |
| 3.4.2 现场总线控制系统(FCS) |
| 3.4.3 FCS与 DCS的比较 |
| 3.5 矿井监控网络采用现场总线的可行性分析 |
| 3.5.1 传统煤矿监测监控系统的主要特点 |
| 3.5.2 矿井监测监控网络应用现场总线的优越性 |
| 3.6 PLANT SCAPE R400厂景控制系统 |
| 3.6.1 系统概述 |
| 3.6.2 硬件结构与配置 |
| 3.7 系统整体设计策略 |
| 3.7.1 综合一体化监测监控系统 |
| 3.7.2 PROFIBUS-DP现场总线方案 |
| 3.7.3 光纤传输介质 |
| 3.8 系统功能要求及技术指标 |
| 3.8.1 系统功能要求 |
| 3.8.2 系统技术指标 |
| 3.9 系统总体构成 |
| 3.9.1 系统硬件总体构成 |
| 3.9.2 系统软件总体构成 |
| 3.10 本章小结 |
| 第四章 通信分站的设计 |
| 4.1 分站的功能设计 |
| 4.2 分站的硬件选择 |
| 4.2.1 主控制器及相关模块 |
| 4.2.2 PROFIBUS-DP协议接口模块 |
| 4.2.3 光电转换模块 |
| 4.2.4 分站的硬件结构及负荷计算 |
| 4.3 分站的软件开发环境 |
| 4.4 分站的软件结构 |
| 4.5 分站监控程序的设计 |
| 4.5.1 主站后台通讯程序 |
| 4.5.2 用户主程序设计 |
| 4.5.3 用户子程序设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 从站节点的扩展设计 |
| 5.1 从站的功能扩展 |
| 5.2 从站功能扩展的硬件选择 |
| 5.2.1 PROFIBUS-DP通信模块 |
| 5.2.2 数字最输出模块及驱动 |
| 5.2.3 从站系统电源计算及硬件结构 |
| 5.3 从站远程控制功能的硬件实现 |
| 5.3.1 控制方式选择开关 |
| 5.3.2 试验方式选择开关 |
| 5.3.3 现场/远程控制方式选择开关 |
| 5.3.4 显示板及液晶屏 |
| 5.4 从站软件开发环境及结构 |
| 5.4.1 软件开发环境介绍 |
| 5.4.2 软件结构 |
| 5.5 从站监控程序设计 |
| 5.5.1 PROFIBUS-DP从站的工作状态机 |
| 5.5.2 用户主程序 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 PROFIBUS-DP光纤网络的组建 |
| 6.1 光纤 PROFIBUS-DP网络特点 |
| 6.2 冗余双环光纤 PROFIBUS-DP结构 |
| 6.3 冗余双环光纤 PROFIBUS-DP网络组态 |
| 6.3.1 组态主站 |
| 6.3.2 安装从站 GSD文件 |
| 6.3.3 组态从站 |
| 6.3.4 组态 PROFIBUS-DP网络 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 DH+和工业以太网网络组建及上位机组态 |
| 7.1 CONTROLLOGIX网关配置 |
| 7.1.1 1756-ENET模块配置 |
| 7.1.2 1756-DH/RIO模块配置 |
| 7.2 DH+及 TCP/ IP工业以太网配置 |
| 7.2.1 DH+网络配置 |
| 7.2.2 以太网通讯驱动配置 |
| 7.2.3 上位 PC机服务器网卡配置 |
| 7.3 PLANTSCAPE组态软件 |
| 7.4 PLANTSCAPE组态过程 |
| 7.4.1 Quick Builder组态 |
| 7.4.2 人机画面设计 |
| 7.4.3 Station站运行 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 系统调试 |
| 8.1 调试原理及步骤 |
| 8.1.1 调试原理 |
| 8.1.2 调试步骤 |
| 8.2 调试条件 |
| 8.3 系统调试 |
| 8.3.1 远程监测调试 |
| 8.3.2 远程控制调试 |
| 8.4 本章小结 |
| 第九章 研究结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士学位期间的研究成果 |
（9）控制系统的实时性研究与优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 实时性综述 |
| 1.1.1 实时的概念及应用 |
| 1.1.2 控制系统实时性内容及要求 |
| 1.2 常用控制系统的实时性分析 |
| 1.2.1 集散控制系统实时性分析 |
| 1.2.2 现场总线控制系统实时性分析 |
| 1.2.3 工业以太网控制系统实时性分析 |
| 1.3 课题任务及论文结构 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 工业控制网络的实时性分析 |
| 2.1 工业控制网络实时性总述 |
| 2.1.1 网络通信时延分析 |
| 2.1.2 控制网络实时性关键因素分析 |
| 2.2 现场总线实时性分析 |
| 2.3 工业以太网实时性分析 |
| 2.3.1 以太网的响应时间分析 |
| 2.3.2 工业以太网实时性的改进 |
| 2.4 集散控制系统中通信网络实时性分析 |
| 2.4.1 过程控制网络SCnet实时性分析 |
| 2.4.2 现场总线SBUS实时性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 控制系统实时性的优化设计 |
| 3.1 ECS-100系统实时性的分析 |
| 3.1.1 控制部分实时性分析 |
| 3.1.1.1 理论分析 |
| 3.1.1.2 实验测试 |
| 3.1.1.3 采样控制部分总体分析 |
| 3.1.2 显示操作部分实时性分析 |
| 3.1.3 系统实时性瓶颈的分析 |
| 3.2 主控制器实时性能优化设计 |
| 3.2.1 体系结构优化设计 |
| 3.2.2 硬件优化 |
| 3.2.3 软件优化 |
| 3.2.3.1 通信响应周期的优化 |
| 3.2.3.2 系统软件平台的优化 |
| 3.2.3.3 基于实时任务的优化 |
| 3.2.3.4 应用程序代码的优化 |
| 3.3 通讯网络实时性能优化设计 |
| 3.3.1 过程控制网SCnet优化 |
| 3.3.2 现场总线SBUS-S2优化 |
| 3.3.2.1 ECS-100系统SBUS-S2性能分析 |
| 3.3.2.2 SBUS-S2实时性能优化 |
| 3.3.3 现场总线SBUS-S1优化 |
| 3.4 显示操作部分实时性优化方法 |
| 3.5 系统局部实时性的优化方法 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 ECS-100X系统的优化设计实现与测试 |
| 4.1 系统体系架构设计实现 |
| 4.2 主控制器的设计实现 |
| 4.3 数据转发卡及SBUS的设计实现 |
| 4.4 过程控制网络SCnet的设计实现 |
| 4.5 ECS-100X系统的实时性测试 |
| 4.6 实时性继续优化的建议 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读硕士期间发表的论文和成果 |
（10）工业以太网在网络控制系统中的应用研究（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 网络控制系统及其发展 |
| 1.2.1 计算机集中监督控制系统 CCS |
| 1.2.2 集散控制系统 DCS |
| 1.2.3 现场总线控制系统 FCS |
| 1.2.4 工业以太网控制系统 |
| 1.3 以太网在网络控制系统中应用分析 |
| 1.3.1 工业以太网是网络控制系统的发展方向 |
| 1.3.2 工业以太网应用方式分析 |
| 1.4 课题来源与内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 课题内容 |
| 1.5 论文组织安排 |
| 第二章 网络控制系统的通讯模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 网络控制系统通信特性 |
| 2.2.1 数据通信的相关概念 |
| 2.2.2 网络控制系统数据类型及分析 |
| 2.2.3 网络控制系统通信方式及分析 |
| 2.2.4 网络控制系统通信需求 |
| 2.3 网络控制系统通信模型研究 |
| 2.3.1 网络控制系统网络协议模型 |
| 2.3.2 网络控制系统实时性分析 |
| 2.4 已有网络控制系统简介 |
| 2.4.1 网络控制系统分类 |
| 2.4.2 FF H1总线 |
| 2.4.3 CAN总线 |
| 2.4.4 LonWorks总线 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 工业以太网在网络控制系统中的应用分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 以太网技术简介 |
| 3.2.1 以太网技术的产生与发展 |
| 3.2.2 以太网 MAC层协议 |
| 3.2.3 TCP/IP协议简介 |
| 3.3 工业以太网实时性问题分析 |
| 3.3.1 以太网的数据传输延迟 |
| 3.3.2 以太网实时性分析 |
| 3.4 工业以太网实时性解决方案 |
| 3.4.1 工业以太网实时性解决应用概述 |
| 3.4.2 工业以太网实时性解决方案 |
| 3.4.3 以太网实时性方案的比较选择 |
| 3.5 工业以太网应用中其它关键问题 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 全双工交换式工业以太网的应用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 全双工交换式工业以太网存在的问题 |
| 4.2.1 全双工交换式工业以太网中的问题分析 |
| 4.2.2 流量整形技术的引入 |
| 4.3 流量整形技术 |
| 4.3.1 流量整形的原理 |
| 4.3.2 流量整形的应用可行性分析 |
| 4.3.3 流量整形的应用实现 |
| 4.3.4 基于网络演算的性能分析 |
| 4.4 全双工交换式工业以太网应用的进一步讨论 |
| 4.4.1 数据传输方式 |
| 4.4.2 最小协议集 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 全双工交换式工业以太网的网络优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工业以太网网络结构优化分析 |
| 5.2.1 工业以太网网络结构优化模型 |
| 5.2.2 在工业以太网网络结构优化方法 |
| 5.3 基于混合遗传算法的网络结构优化 |
| 5.3.1 遗传算法简介 |
| 5.3.2 遗传算法应用分析 |
| 5.3.3 混合遗传算法的应用 |
| 5.3.4 算法性能分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文主要工作 |
| 6.2 论文新见解 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、集散控制系统中通讯子网的实时性问题研究（论文参考文献）
- [1]面向集群部署的微服务架构数控系统研究[D]. 刘建康. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [2]基于嵌入式Linux的EtherCAT主站设计及伺服控制系统研究[D]. 刘豪志. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [3]供热管网自动监控系统研究与开发[D]. 王连进. 青岛大学, 2019(02)
- [4]可信工业控制网络系统性能属性测度研究[D]. 周森鑫. 合肥工业大学, 2018(01)
- [5]基于工业以太网的集散控制系统的设计与实现[D]. 吴琼. 南昌航空大学, 2013(04)
- [6]电力系统保护电器网络化研究[D]. 张军. 河北工业大学, 2011(04)
- [7]基于AS-I总线与集散控制系统通信技术的研究与应用[D]. 赵志刚. 苏州大学, 2009(S2)
- [8]基于PROFIBUS-DP现场总线的掘进工作面多局部通风机监测监控系统的研究[D]. 孙一奇. 太原理工大学, 2006(11)
- [9]控制系统的实时性研究与优化[D]. 吴瑞强. 浙江大学, 2006(05)
- [10]工业以太网在网络控制系统中的应用研究[D]. 马克刚. 合肥工业大学, 2005(04)
标签：数控系统论文; ethercat论文; 以太网协议论文; 工业控制系统论文; 集群技术论文;