| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-9页 |
| 1 绪论 | 第9-18页 |
| ·引言 | 第9-10页 |
| ·现场总线 | 第10-11页 |
| ·工业以太网 | 第11-17页 |
| ·与各种专用现场总线相比，以太网的优势 | 第12-13页 |
| ·以前的以太网未能用于工业自动化的原因 | 第13-17页 |
| ·本文结构 | 第17-18页 |
| 2 以太网应用于工业控制所需解决的关键技术 | 第18-23页 |
| ·基于以太网的实时通信技术 | 第18-19页 |
| ·基于以太网的总线供电技术 | 第19-20页 |
| ·工业以太网的互可操作性 | 第20-21页 |
| ·工业以太网安全技术 | 第21页 |
| ·工业以太网的生存性 | 第21-23页 |
| 3 基于以太网的控制系统的总体设计 | 第23-41页 |
| ·工业以太网的实时性解决方案 | 第23-30页 |
| ·工业控制应用中的实时性要求 | 第23页 |
| ·以太网的实时能力分析 | 第23-26页 |
| ·提高以太网通信响应实时性的一般方法 | 第26-28页 |
| ·采用全双工交换式以太网技术 | 第26页 |
| ·降低网络负载 | 第26-27页 |
| ·提高网络传输速率 | 第27页 |
| ·应用报文优先级技术 | 第27-28页 |
| ·采用虚拟局域网技术 | 第28页 |
| ·基于EPA的确实性通信技术 | 第28-30页 |
| ·工业以太网的总线供电解决方案 | 第30-35页 |
| ·两种基于以太网的供电方式 | 第30-32页 |
| ·In-Band方式和Out-of-Band方式的对比 | 第32-33页 |
| ·总线供电在工业自动化方面运用的难点 | 第33-34页 |
| ·实际运用中需要考虑的几个问题 | 第34-35页 |
| ·系统体系结构 | 第35-37页 |
| ·系统实施总体方案 | 第37-41页 |
| ·过程监控层网络 | 第38页 |
| ·现场设备层网络 | 第38-39页 |
| ·过程监控层与现场设备层之间的通信 | 第39-41页 |
| 4 EPA协议栈软件的开发 | 第41-69页 |
| ·以太网收发控制器驱动软件包 | 第41-44页 |
| ·9008初始化模块 | 第41-42页 |
| ·9008数据接收模块 | 第42-43页 |
| ·9008数据发送控制模块 | 第43-44页 |
| ·TCP(UDP)／IP协议软件包 | 第44-50页 |
| ·ARP协议 | 第44-46页 |
| ·IP协议 | 第46-48页 |
| ·UDP协议 | 第48-49页 |
| ·ICMP协议 | 第49-50页 |
| ·TCP(UDP)／IP设计注意要点 | 第50页 |
| ·EPA通信栈软件开发 | 第50-65页 |
| ·EPA实时通信协议软件包 | 第50-52页 |
| ·EPA管理协议软件包 | 第52-65页 |
| ·设备识别 | 第53页 |
| ·对象定位 | 第53-54页 |
| ·地址分配 | 第54-60页 |
| ·时钟同步 | 第60-63页 |
| ·功能块调度 | 第63-65页 |
| ·EPA设备的通信过程 | 第65-69页 |
| ·EPA通信发起方 | 第66-68页 |
| ·EPA通信接收方 | 第68-69页 |
| 5 基于以太网的控制系统的设备的开发 | 第69-82页 |
| ·现场控制器设计与开发 | 第69-71页 |
| ·现场控制器的硬件系统构成 | 第69-71页 |
| ·现场控制器的通信板 | 第69-70页 |
| ·现场控制器的计算与控制板 | 第70-71页 |
| ·现场智能设备的设计与开发 | 第71-79页 |
| ·基于EPA的现场智能设备的设计原则 | 第71-72页 |
| ·基于EPA的现场智能设备公用通信模块 | 第72-74页 |
| ·硬件设计 | 第72-74页 |
| ·基于EPA的模拟量输入模块 | 第74-77页 |
| ·模块的A／D转换部分 | 第75页 |
| ·模块的CPU逻辑控制部分 | 第75-76页 |
| ·智能调理技术 | 第76页 |
| ·自检和故障诊断 | 第76-77页 |
| ·基于EPA的模拟量输出模块 | 第77页 |
| ·基于EPA的PAT模块 | 第77-79页 |
| ·现场智能设备的测试 | 第79-82页 |
| ·EMC测试 | 第79-81页 |
| ·抗共模与抗串模干扰能力测试 | 第79-80页 |
| ·抗电快速瞬变脉冲群干扰能力测试 | 第80页 |
| ·抗浪涌(冲击)干扰能力测试 | 第80-81页 |
| ·精度测试 | 第81页 |
| ·测试要求 | 第81页 |
| ·测试结论 | 第81-82页 |
| 6 基于以太网的控制系统的可靠性设计 | 第82-97页 |
| ·系统可靠性的评估 | 第82-83页 |
| ·可靠性指标 | 第83-89页 |
| ·可靠度R(t) | 第83-85页 |
| ·失效率λ(t) | 第85-87页 |
| ·平均故障间隔时间MTBF | 第87页 |
| ·平均故障修复时间MTTR | 第87页 |
| ·平均寿命 | 第87-88页 |
| ·利用率A | 第88-89页 |
| ·提高可靠性的措施 | 第89-91页 |
| ·提高元器件和设备的可靠性 | 第89-90页 |
| ·提高系统对环境的适应能力 | 第90-91页 |
| ·容错技术的应用 | 第91页 |
| ·网络的可靠性 | 第91-97页 |
| ·网络的系统结构 | 第91-92页 |
| ·数学模型 | 第92-95页 |
| ·结果与分析 | 第95-97页 |
| 7 基于以太网的控制系统的现场试用 | 第97-101页 |
| ·装置情况 | 第97页 |
| ·安装情况 | 第97-99页 |
| ·应用情况 | 第99-101页 |
| 8 总结与展望 | 第101-102页 |
| ·工作总结 | 第101页 |
| ·未来工作展望 | 第101-102页 |
| 致谢 | 第102-103页 |
| 参考文献 | 第103-106页 |
| 附录1 作者在读研期间的科研成果 | 第106页 |
| 发表论文三篇 | 第106页 |
| 申请发明专利四项 | 第106页 |
| 省级鉴定二项 | 第106页 |
| 参加国家“863”项目一项 | 第106页 |
| 论文获奖一项 | 第106页 |