分布式测控网络技术

浅谈现代测控技术及其应用现代测控技术是建立在计算机信息基础上的一门新兴技术,是测量技术、微电子技术、计算机技术、网络技术和通信技术等多种技术相互渗透、相互结合、综合发展的一门新兴学科。

本文主要论述了现代测控技术的特点及应用实例,并对其未来的发展前景进行了展望。

标签：现代测控技术智能化虚拟化集成化应用0 引言现代测控技术是一门高新技术,以测控、测量、电子等学科为基础,涉及计算机技术、信息处理技术、电子技术、自动控制技术、测试测量技术、仪器仪表技术及网络技术等领域。

随着现代科学技术的飞速发展和不断融入,加快了现代测控技术的发展,使其正朝着智能化、集成化、微型化、虚拟化、网络化和远程化的方向大步迈进。

作为一门实践性很强的技术,现代测控技术在工业、农业和国防等领域的应用广度和深度正不断的扩大,并将为改进技术水平和提高生产率做出巨大的贡献。

1 现代测控技术的特点现代测控技术的特点可以概括为:智能化、数字化、网络化、分布式化。

1.1 智能化现代测控系统中应用的仪器仪表都是智能化的仪器,以微处理器为基础,具有方便使用、灵巧、多功能等特点。

随着微电子技术的发展和更多的人工智能的不断引入,智能化仪器的计算能力和计算方法将得到大大增强。

1.2 数字化数字化在测控领域中的应用主要体现在:控制器到远程终端设备的数字化控制,传感器的数字化控制,通信、信号处理等过程的数字化控制等。

1.3 网络化传感器技术、测控技术、计算机技术与网络技术的结合,使分布式、网络化的测控系统的组建变得十分便捷。

随着计算机网络技术的迅猛发展及其他相关技术的不断完善,使得计算机网络的规模更加庞大,其在航空航天、气象、通信和国防等领域的应用也更为广泛。

1.4 分布式化分布式测控技术是以网络技术和微型计算机术为基础,采用分布式的结构将系统内所使用设备连接起来,从而组合成符合要求的分布式测控系统。

在生产过程的控制中,分布式测控系统可以实现测量——控制——管理的全自动化,大大降低了测控成本,提高了测控效率。

一、选择题15*2=30分1.计算机网络测控技术的定义计算机网络测控技术是以计算机为核心部件，以通用计算机网络为信息传输载体，将信号检测、数据处理与计算机控制融为一体的新兴综合性技术。

它既能完成较高层次信号的自动化检测，又能完成远距离的信号传输及多种智能控制作用。

2.位移，速度，加速度的三者关系ds/dt=u, a=du/dt3.噪声的定义(噪声是机械波)噪声：检测仪表在工作时，往往除了有用信号外，还附带着一些无用的信号。

这种无用的、变化不规则的信号会影响测量结果；有时甚至完全将有用信号淹没掉，使测量工作无法进行。

这种在检测仪表中出现的无用信号称之为噪声。

检测仪器中出现的无用信号4.热电阻(金属电阻丝)，热电偶(两种电阻丝)，热敏电阻(变化迅速)三者关系热电阻：金属材料的电阻随温度变化而变化，测量精度高，性能稳定,热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。

热电阻大都由纯金属材料制成热电偶：一端结合在一起的一对不同材料的导体，并应用其热电效应实现温度测量的敏感元件，一种感温元件一种仪表。

它直接测量温度，并把温度信号转换成热电动势信号, 通过电气仪表（二次仪表）转换成被测介质的温度热敏电阻: 敏感元件一类，对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。

是半导体,对热敏感的半导体电阻。

其阻值随温度变化的曲线呈非线性5.零漂,温漂,漂移定义(第三章)传感器无输入（或输入值不变）时，每隔一段时间，其输出值偏离原示值的最大偏差与满量程的百分比，即零漂。

温度每升高1°C，传感器输出值的最大偏差和满量程的百分比，称为温漂。

漂移是指在规定的时间之内，当输入不变时输出的变化量。

漂移可由零漂和温漂引起6.直接检测和间接检测直接检测法就是按照一定的物理定律，把从被检测对象中获取的一部分能量信号直接作用到检测元件上，并把其转化为易于测量和传输的量，再对该量进行直接测量，该量的大小就代表了被测对象的值.间接检测不是直接测量被测的量，而是通过测量与被测量有某种变化关系的量，来间接的获取被测量的值。

摘要计算机网络、自动控制、分布式人工智能等理论和技术的融合促进了网络化智能测控技术的产生，网络化智能测控技术的发展和广泛应用正改变着人们的生产和生活方式，也引起了相关技术和理论的变革。

本文围绕工业现场测控网络、远程智能测控、网络化分布式智能测控等技术中的国内外研究热点问题，阐述了其发展现状及技术特点，分析了其关键技术及发展趋势。

关键词现场总线;工业以太网;嵌入式Internet远程测控; Multi-Agent系统A bstractThe integration of theory and technology for computer network, automatic control, and distributed artificial intelligence have prompt the generation of intelligent measurement and control technology network. The development and wide application of the intelligent measurement and control technology network is changing people's production and life, but also caused a relevant technology and theory revolution. This paper focuses on industrial field measurement and control network, remote intelligent monitoring and control, intelligent monitoring and control of distributed network technology and international research and other hot issues, describes its development status and technical characteristics, analysis of the key technologies and trends.Keywords: field bus; Industrial Ethernet; remote monitoring and control of embedded Internet; Multi-Agent System1 引言网络信息技术的迅猛发展和广泛应用，使许多科学技术和生产领域发生了巨大的变革。

DCS系统的基本原理和功能介绍DCS系统（分散式控制系统）是一种用于工业自动化领域的控制系统。

它具备集中控制和分布控制相结合的特点，能够实现对工业过程的全面监控和控制。

本文将介绍DCS系统的基本原理和功能。

一、DCS系统的基本原理DCS系统的基本原理是基于计算机网络技术和现代测控技术。

它由分布在各个节点的控制器、传感器、执行器等硬件设备组成，通过通信网络互相连接。

各个节点通过通信网络实现数据的传输和共享。

DCS系统采用分布式控制的思想，将控制功能分散到各个节点中，各节点之间通过通信网络实现数据的传输和交互。

这种分布式的控制方式，使得系统更加灵活可靠，能够应对复杂工业过程的控制需求。

二、DCS系统的基本功能1. 监测和数据采集：DCS系统通过传感器对工业过程中的各种参数进行实时监测和数据采集，如温度、压力、流量等。

这些数据可以用于分析和预测工业过程的状态，从而实现对工业过程的全方位监控。

2. 控制和调节：DCS系统能够实现对工业过程的控制和调节。

通过发送控制信号给执行器，调节工业过程的参数以实现控制目标。

例如，通过调节阀门的开度来控制流量，通过调节加热器的功率来控制温度等。

3. 报警和安全保护：DCS系统能够实现对工业过程的报警和安全保护。

当工业过程出现异常情况时，系统可以及时发出警报，通知操作人员进行处理。

同时，系统还能够对工业过程进行安全保护，如防止过高压力、过高温度等因素对系统造成损害。

4. 数据存储和分析：DCS系统能够对采集到的数据进行存储和分析。

通过对历史数据的分析和统计，可以了解工业过程的运行情况，发现问题和优化工艺。

同时还可以用于生成运营报表和质量报告等。

5. 远程操作和监控：DCS系统支持远程操作和监控功能。

操作人员可以通过计算机或移动设备远程监控和操作系统，无需亲临现场。

这种远程操作和监控功能，使得操作更加方便高效，降低了维护成本。

6. 系统管理和配置：DCS系统还包括系统管理和配置的功能。

网络化测控技术测121 马妍 120690安幼林、杨锁昌[1]讨论了网络化测控实现技术: DataSocket, Remote Device Access, Symantec pcAnywhere,网络化仪器和网络化虚拟仪器技术,分析了基于这些实现技术的各自特点。

提出了网络化测控实现技术存在的问题和未来发展方向。

随着分布式自动测控技术的不断发展,网络化测控系统的研究和应用也受到关注。

网络化测控系统实现将计算机网络通信技术、虚拟仪器技术和自动测试技术融为一体,实现了网络化测控。

李凤保、杨光志、龙剑[2]介绍了网络化测控是自动侧控领域的发展趋势.本文主要研究网络时间延迟的关键要素和采样时间间隔的最佳范围为改普网络化测控系统的性能提供理论指导。

改善网络化测控系统的性能可以主要从两个方面人手:一是使设备处理时间最小化,改善网络协议,以更好地保证传输时间的确定性和减小端与端延迟,二是选择最佳的采样时间间隔,以保证系统的稳定性和控制性能。

郭莹晖[3]叙述了网络化测控系统技术实现平台的基本知识，并结合称重领域的衡器产品，重点以电子吊秤和电子汽车衡产品为例，详细介绍了电子吊秤、电子汽车衡网络化测控系统的实现方法及特点，并简单列举了网络化测控技术在其他衡器产品上的应用展望，测控计算机作为前端一个测控设备，可以独立实现其所连接设备的测量和控制任务，又可以把测控数据上传到网络服务器，为网络测控打下基础，从而可以执行远程测控指令。

季宝杰、姚传安、姬少龙[4]分析了以太网技术对企业信息集成化,尤其是现场设备的实时通信带来的影响。

对比分析了以太网中TCP协议和UDP协议的特点以及现场实时通信过程待传输数据的特性。

介绍了UDP协议在网络化测控系统通信中的数据格式和实现。

提出了一种用于矿井下设备监测的远程数据采集和控制系统,旨在为相关设备提供安全、高效和连续的在线监控。

罗媛[5]根据网络化测试系统的体系结构和特点，系统分析了三种常用的网络同步技术的机制和特点，分析对比了IEEE 1588、NTP 和GPS各自的优缺点，从而可以根据网络化测试系统的特点选取不同的同步技术。

测控系统通信与网络1. 引言测控系统通信与网络在现代工业和科学研究中起着至关重要的作用。

随着科技的快速发展和网络技术的普及，越来越多的测控系统开始采用通信和网络来实现数据传输和远程控制。

本文将介绍测控系统通信与网络的基础知识、常用的通信方式以及网络技术的应用。

2. 测控系统通信基础知识2.1 通信原理通信是指信息在发送方和接收方之间的传递过程。

在测控系统中，通信主要用于传输传感器的测量数据、控制命令和状态信息等。

通信原理主要包括信号的产生、调制与解调、传输和接收等基本过程。

2.2 通信协议通信协议是指在通信过程中约定的一套规则和格式，用于确保信息的正确传输和处理。

常见的通信协议包括串口通信协议（如RS-232、RS-485）、以太网通信协议（如TCP/IP、UDP）等。

2.3 数据传输方式数据传输方式包括串行传输和并行传输两种。

串行传输是指逐位地将数据进行传输，适用于远距离传输；并行传输是指同时传输多个数据位，适用于短距离高速传输。

3. 常用的通信方式3.1 串口通信串口通信是指通过串行接口进行数据传输的方式。

串口通信具有简单、稳定的特点，适用于小型测控系统。

常见的串口通信协议包括RS-232和RS-485。

RS-232是单工通信，即只能单向传输数据；RS-485是半双工通信，可以双向传输数据。

3.2 以太网通信以太网通信是指基于以太网协议进行数据传输的方式。

以太网具有传输速度快、支持并行传输等优点，被广泛应用于大型测控系统。

常见的以太网通信协议包括TCP/IP、UDP等。

3.3 无线通信无线通信是指通过无线信号进行数据传输的方式。

无线通信具有无需布线、灵活性高等特点，适用于移动测控系统。

常见的无线通信技术包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。

4. 网络技术的应用4.1 局域网局域网是指在一定范围内建立的互联网络。

测控系统可以通过局域网进行设备之间的数据传输和通信。

常见的局域网技术包括以太网、令牌环网等。