当前位置：文档之家 › EPA控制网络上位机软件设计

EPA控制网络上位机软件设计

  • 格式：pdf
  • 大小：214.99 KB
  • 文档页数：4
程序 框 架设 计方 面的研 究 ， 出一套 可行 的 实施 方案 。 给
关键词 ： Ｐ 软 件 ； 态 ； Ｅ Ａ； 组 监控 ； 网络 管理 器 中 图分类号 ：Ｐ ９ ． １ Ｔ ３ ３ １ 文献 标识 码 ： Ａ 文章编 号 ：０ ０— ６ ２ ２ ｏ ） ５— ０ １— ４ １０ ０ ８ （０ ６ ０ ０ ２ ０
底 ” 。
Ｃ ｎ ｏ ｅ 国际 （ ｏ ｔ ｌ ｅ Ｉｔｒａｉ ａ， Ｉ 和开 放 ｏｔｌ ｔ ｒＮ Ｃ ｎｒ ｔｎｅ ｔ ｎ ｌＣ ） ｏＮ ｎ ｏ
Ｅ Ａ系统在具体实施过程 中， Ｐ 需要为其配备根 据 Ｅ Ａ协议特点专门设计的一整套上位机软件系 Ｐ 统 ， 中包 括组 态 软 件 、 控 软 件 、 其 监 数据 库 等 。文 中 提出的上位机软件体系架构方案 ， 增强了软件系统 的可扩展性 ， 提高 了上位机软件的编写效率 ， 降低了 软件 的维 护和升 级成 本 ， 给 Ｅ Ａ系 统 的使用 者带 并 Ｐ
维普资讯
２０ ０ ６年第 ５期
工业仪表与 自动化装置
・ 力， 冯冬芹 ， 金健祥 ， 褚 健
（ 江大 学 先进控 制研 究所 ， 浙 浙江 杭州 ３ ０ ２ ） １０ ７ 摘要 ： 介绍 了一种 关 于 Ｅ Ａ工 业控 制 网络 的上 位机软 件体 系设 计方 案 。该 上位 机软 件 体 系包 Ｐ 括 组 态软件 、 监控 软件 、 数据 库 ， 此基 础上 增加 了网络 管理 器软 件 ， 在 并对 网络 管理 器进行 了功 能和
Ｔｈ ｅ ｉ ｎ ｏ ｏ ｔｃ ｍ ｐ ｅ ｏ ： ｒ ｏ ｈ ｅ ｄ ｓｇ ｆｈ ｓ － ｏ ｕｔ ｒ ｓ ｆｗａ ｅ ｆ ｒ ｔ ｅ ＥＰＡ ｏ ｒ ｌｎｅ ｔ ｃ ｎｔ ｏ ｔ
Ｔ ｉＦ Ｇ ｎ － ｉ ＪＮ Ｊａ —ｉｎ ， ＨＵ Ｊａ ＡＯ Ｌ ， ＥＮ Ｄｏ ｇｑｎ，Ｉ ｉｎ ｘａ ｇ Ｃ ｉｎ
ｔ ｈｅ ＥＰＡ ｎ ｕ ｔｉｌｃ ｎ ｒｌｎｅ． ｉ ｏｔ ｒ ｙ ｔ ｍ ｏ ｉｓ ｓ ｃ ｎ ｇ ｒ ｔｏ ｏ ｔ ｒ ｍｏ ｉ ｒｓ ｆｗａ ｅ ａ ｄ ｉ ｄ ｓｒａ ｏ ｔｏ ｔ Ｔｈ ｓｓ ｆ ｗａ ｅ ｓ ｓｅ ｃ ｍｐｒ ｅ ｏ ｆ ｕ ａ ｉｎ ｓ ｆ ｉ ｗａ ｅ， ｎ ｔ ｏｔ ｒ ｎ ｏ ｄａａ ａ ｅ ａｏ ｇｗｉ ｉ ｄ ｏ ｄ ｔｏ ａ ｅ ｎ ｇ ｍｅ ｏ ｔ ｒ ． ｅ ｐ ｐ ｒａｓ ｋ ｓ ｓｕ ｅ ｆｔｅ ｄ — ｔ ｂ ｓ ｌ ｎ ｔ ａ ｋ ｎ ｆａ ｄｉ ｎ ｌｎ ｔｍａ ａ ｅ ｎｔｓ ｆ ｈ ｉ ｗａ ｅ Ｔｈ ａ ｅ ｌｏ ｍａ ｅ ｔ ｄｉｓｏ ｈ ｅ ｓｇ ｆｔ ｅ ｆ ｃｉｎ ａ ｄ ｐ ｏ ｒ ｍ ｒ ｍｅ—ｗｏ ｋ ｏ ｈ ｅ ｎ ｇ ｍｅ ｔｓ ｆ ｒ ａ ｄ ｐ ｔ ｏ ｗａ ｄ ａ ｆ ａ ｉ ｌ ｉ ｎ ｏ ｈ ｕｎ ｔｏ ｎ ｒ ｇ ａ ｆａ ｒ ｆｔ ｅ ｎ ｔｍａ ａ ｅ ｎ ｏ ｔ ｅ． ｎ ｕ ｓｆ ｒ ｒ ｅ ｓｂ ｅ ｗａ
（ｎｔｕｅｏ ｄａｃｄＰｏｅ ｏｔ ｌｕｄｒ ｈ ｉｎ ＇ｖｒｔ， ｈｊ ｎ ａ ｇｈ ｕ３ ０２ ， ｈｎ ） Ｉｓｔｔ ｆＡ ｖｎｅ ｒ ｓ Ｃ ｎｒ ｎ ｅ Ｚ ｅａ ｇＬ ｉ ｓｙＺ ｅａ ｇＨ ｎｚｏ １０ ７ Ｃ ｉａ ｉ ｃｓ ｏ ｊ ｎ ｅｉ ｉ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｉ ｐ ｐ ｒｐ ｅ ｅ ｔ ａ ｄ ｓ ｎ ｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｆｒａ ｈ ｓ ｏ ｕ ｅ ｏｔ ａ ｅ ｓ ｓｅ ｐ ｌ ａ ｌ ｏ ｓｒ ｃ ： ｈ ｓ ａ ｅ ｒ ｓ ｎｓ ｅ ｉ ｏ ｃ ｐ ｉ ｏ ｏ ｔ ｍｐ ｔｒ ｓ ｆ ｒ ｙ ｔ ｍ ａ ｐ ｉ ｂ ｅ ｔ ｇ ｏ ｃ ｗ ｃ
Ｐｏ ｂ ｓ国际 （ ｍｆ ｕ ｎ ｒａｉ ａ， Ｉ 的 Ｐｏ Ｎ ｔ ｒｆ ｕ ｉ Ｐ ｉ ｓＩｔ ｎ ｔ ｎｌ Ｐ ） ｂ ｅ ｏ ｒｆ ｅ， ｉ
的平 台。
与 目前在工 业 现场 应 用 广 泛 的 Ｄ Ｓ系 统 和 现 Ｃ
场 总线 系统 相 比 ， Ｐ Ｅ Ａ实 时 以 太 网最 大 的 特点 是 将 目前 在信 息 网络 领 域 应用 十 分 广 泛 的 以太 网技 术 ， 应用 到现 场设 备级 网 络 系 统 中 ， 而 实 现 “ 网到 从 一
ｐ ｊｃ ｆ ｌ ｅ ｔ ｉ ． ｍ ｅ ｔｏ ｉ ｅ ｎａ ｏ ｒ ｍｐ ｍ ｔｎ
Ｋｅ ｒ ｓ： ｙ ｗｏ ｄ ＥＰＡ； ｏｔ ｒ ｃ ｎ ｇ ｒ ｔｏ ｍｏ ｉｏ ； ｅ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｓ ｆｗａ ｅ； ｏ ｆｕ ａｉ ｎ； ｎ ｔｒ ｎ ｔｍａ ａ ｅ ｎ ｉ
一
０ 引 言
来 了极 大 的便利 。
设备 网制造 商协会 （ ｐｎＤ ｖｃＮ ｔ ｅｄｒ ｓ ｃ — Ｏ ｅ ｅｉ ｅ Ｖ ｎｏ ｓ ｉ ｅ Ａ ｏａ ｔｎ Ｏ Ｖ 的 Ｅｈｒｅ／Ｐ ＭＯ Ｂ Ｓ用 户 集 团 的 ｉ ， Ｄ Ａ） ｏ ｔ ｎ ｔＩ ， Ｄ Ｕ ｅ
ＭＯ Ｂ ＳＴ Ｐ Ｄ Ｕ Ｃ 。中国 的 Ｅ Ａ（ ｔｅ ｅ ｆ ｌ ｔ ｕ — Ｐ Ｅｈ ｒ ｔ ｒ ａ ｔ ｎ ｐ ｎａｏ ｏ
目前 ， 多的协 会 和 组织 正 在 倡 导 和推 广 工 业 许 以太 网 网络 协议 。典 型 的有 现场 总线基 金会 （ ｉ ｄ Ｆｅ — ｌ ｂ ｓＦ ｕ ｄ ｔ ｎ Ｆ ） ＨＳ Ｈ ｇ ｐ ｅ ｔｅ ｅ ） ｕ ｏ ｎ ａｉ ， Ｆ 的 ｏ Ｅ（ ｉ Ｓ ｅｄ Ｅｈ ｒ ｔ ， ｈ ｎ

合集下载

基于EPA的DIDO、AIAO设备的设计与实现

基于EPA的DIDO、AIAO设备的设计与实现

基于ＥＰＡ的ＤＩＤＯ、ＡＩＡＯ设备的设计与实现【摘要】：文章介绍了基于8051F120芯片的数字、模拟输入输出设备的设计与实现。

对8051F120微控制器的特点进行了简要论述，并详细阐述了硬件设计部分的芯片选型、相关接口的原理图设计、调试方法和抗干扰技术，同时介绍了数据采集的工作流程。

该设备在EPA（工业自动化以太网）现场控制系统中，经多次运行测试，性能稳定，具有一定应用前景。

【关键词】：8051F120；DIDO；AIAO；EPA引言目前，基于Ethernet for plant automation标准(以下简称EPA)标准的技术与产品已经在化工、制药等生产装置上获得成功应用，而且EPA 实时以太网标准已经被现场总线国际标准IEC 61158 正式收录，成为中国第一个被IEC 认可的工业自动化标准。

随着EPA的不断完善和发展，越来越多的厂家将投入到EPA 产品的开发队列中。

EPA的DIDO、AIAO设备是EPA模块中最为常用的现场设备，它的主要功能是进行模拟信号的采集与模拟信号的发送、数字信号的采集与数字信号的发送等。

文章以作者开发的集成了AI、AO、DI、DO等I/O功能的集成化I/O设备为例介绍EPA I/O设备的设计方法。

1．相关芯片的选择和80C51F120芯片特点简介因为我们设计的是同时具有DIDO和AIAO功能的设备，虽然需要实现的功能可以由外扩的A/D与D/A转换器来实现，但是这无疑增加了设计的成本和PCB板的面积。

所以如果选择的芯片能同时具有A/D与D/A转换器，那则是最理想的。

故此，该模块的CPU采用8051F120，此芯片主要特点是：高速、流水线结构的8051 兼容的CIP-51 内核（100MIPS）；全速、非侵入式的在系统调试接口（片内）；128K可在系统编程的FLASH 存储器；8448（8K+256）字节的片内RAM；可寻址64KB 地址空间的外部数据存储器接口；硬件实现的SPI、SMBus/ I2C 和两个UART 串行接口等，最关键的是，处理器内部自带两个12位的D/A转换器和一个8位的A/D转换器，8位的A/D有8个外部的输入端，最大的可编程采样速率为500ksps，这完全符合作者的设计要求。

工业控制网络--EPA

工业控制网络--EPA


场设备的开放性实时以太网标准， 将大量成熟的IT技术应用于工业 控制系统，利用高效、稳定、标 准的以太网和UDP/IP协议的确定 性通信调度策略，为适用于现场 设备的实时工作建立了一种全新 的标准。
EPA技术特点
1、确定性通信
以太网由于采用CSMA/CD（载波侦听多 路访问/冲突检测）介质访问控制机制，因 此具有通信“不确定性”的特点，并成为 其应用于工业数据通信网络的主要障碍。 虽然以太网交换技术、全双工通信技术以 及IEEE802.1p&q规定的优先级技术在一 定程度上避免了碰撞，但也存在着一定的 局限性。
THANKS
LOREM IP是Ethernet for Plant Automation 的缩写，它是Ethernet、TCP/IP等商 用计算机通信领域的主流技术直接应 用于工业控制现场设备间的通信，并 在此基础上，建立的应用于工业现场 设备间通信的开放网络通信平台。
EPA简介
EPA是一种全新的适用于工业现
2、“E”网到 底
“E”网到底
3、互操作性
与传统的4-20mA标 准不同，工业数据 通信网络不仅要解 决信号的互通和互 连，更需要解决信 息的互通问题，即 信息的互相识别、 互相理解和互可操 作。
4、开放性
EPA网络支持其他以太 网/无线局域网/蓝牙上 的其他协议（如FTP、 HTTP、SOAP，以及 MODBUS、ProfiNet、 Ethernet/IP协议）报文 的并行传输。这样，IT 领域的一切适用技术、 资源和优势均可以在 EPA系统中得以继承。
EPA的应用
EPA实时以太网技术的攻关，以国家“863”计划 CIMS主题系列课题“基于高速以太网技术的现场 总线控制设备”、“现场级无线以太网协议研究 及设备开发”、“基于'蓝牙'技术的工业现场设备、 监控网络其及关键技术研究”，以及“基于EPA 的分布式网络控制系统研究和开发”、“基于 EPA的产品开发仿真系统”等滚动课题为依托， 先后解决了以太网用于工业现场设备间通信的确 定性和实时性、网络供电、互可操作、网络安全、 可靠性与抗干扰等关键性技术难题，开发了基于 EPA的分布式网络控制系统，首先在化工、制药 等生产装置上获得成功应用。
一种船舶能量管理系统设计

一种船舶能量管理系统设计

一种船舶能量管理系统设计丁琦;韩冰【摘要】为提高船舶能源利用效率,减少污染气体排放,适应船舶能量管理的数字化和智能化发展趋势,设计一种船舶综合能量管理系统.通过对该船舶能量管理系统的需求和功能进行分析,设计网络架构和软件架构,使船舶能量流动信息的在线监控更加清晰直观、易于管理,从而提高船舶的整体能效.【期刊名称】《上海船舶运输科学研究所学报》【年(卷),期】2019(042)001【总页数】7页(P47-52,77)【关键词】船舶能量管理系统;综合电力系统;网络架构;智能船舶【作者】丁琦;韩冰【作者单位】上海船舶运输科学研究所航运技术与安全国家重点实验室,上海200135;上海船舶运输科学研究所航运技术与安全国家重点实验室,上海200135【正文语种】中文【中图分类】U664.80 引言随着船舶管理逐渐朝着数字化、信息化和智能化方向发展，以及综合电力系统技术的日益成熟和智能船舶等概念的提出，船舶能量管理系统的数字化和智能化应用逐渐成为未来船舶发展的趋势[1-2]。

船舶能量管理系统是船舶综合电力系统的核心组成部分。

近年来，随着船舶电力系统技术快速发展，船舶电站的容量和电力系统的网络结构发生了巨大变化，全电力船舶的出现使得船舶能量的产生、管理和分配变得十分复杂[3-6]。

目前国外已有多家船舶公司开发出成熟稳定的全船综合监控管理系统产品[7-9]。

为提高船舶能源的利用效率，减少污染气体排放，有必要探究更加高效、智能的船舶能量管理方式。

船舶能量管理系统主要基于计算机监控网络，对船舶的动力系统、电力系统和其他用电设备进行综合管理，对船舶电力系统的运行状况进行监测并加以保护，实现对全船能量流的智能化控制，保证船舶运行过程中能量供应的稳定性和经济性，从而提高船舶的整体性能。

由于船舶电力系统信息网络的规模越来越大、结构越来越复杂，对船舶能量管理系统网络的稳定性和时效性的要求越来越高，如何更加有效地对电力系统信息进行汇集和管理成为智能船舶发展过程中需解决的关键问题。

EPA组态软件讲稿ppt-PowerPointTem

EPA组态软件讲稿ppt-PowerPointTem


+OnDraw()
1
-OnDrop()
上讲，每个端口都可以产生一根连线来
连接另一个功能块的端口，不过两边端
口的数据类型必须一致。
1...2
CLinkObject
CFBlockDraw
-CFBlockBase *m_pFBlock -CSize m_size -CPoint m_point 0..* +Draw() +InitialVar()
功能块介绍
功能块是系统中原子级的元素，是不可再 分割的基本元素，用一个功能块位号来唯一标 识。
功能块是一个软件功能单元，由内部算法、 内含参数和外部接口构成。功能块包含的算法 是外部不可见的；内含参数在两次算法调用前 后保持不变。外部接口包括事件输入/输出端口、 数据输入/输出端口。事件输入用来选择内部算 法的执行，事件输出用来通知内部算法执行的 完成，并作为其它功能块的事件输入。数据输 入/输出完成功能块间数据传递和交换。
EPA控制系统
组态软件通过解析设备描述文件获得设备 功能块接口的描述信息，通过EPA网络获得功能 块接口的状态值，两部分信息综合之后在组态 软件中形成模拟功能块。如果设备描述文件提 供的信息是按照EPA标准提供的，那么模拟功能 块与设备中的实际功能块则一一对应。所以， 组态工程师通过人机界面对模拟功能块进行的 操作就可以转嫁到实际功能块上。实际功能块 将按照工程师的控制策略运行，并通过过程接 口控制受控对象完成工程任务。
运行监控环境
实时数据库
组态软件实现模型
组态信息
<<system>> EPA设备组态
组态信息
<<system>> 功能块组态