基于以太网的测控节点设计[开题报告].doc

1、本科毕业设计 (论文 )开题报告 电子信息 工程 基于以太网的测控节点设计 一、课题研究意义及现状 随着计算机、通信、网络、控制等技术的发展，网络测控技术已成为工业自动化控制领域技术发展的热点。 由于现代生产规模的扩大，要求对企业的各种信息（如生产过程、销售、财务以及重点设备实时监控信息）进行及时全面的了解，于是在刚出现 总线时就借助 S-100或 PC 机总线形成测控系统。但由于连线过长和过多，这些总线形成的测控系统的稳定性较差，抗干扰能力较弱，难以实现大范围的有效测控。随后出现的是集散控制系统 (TDCS)，他由多台微处 理机分散在现场的不同位置，彼此之间以高速数据通道进行连接。而 TDC

2、S 的联网技术较为复杂，联网手段和网络结构均不灵活，并明显缺乏开放性。接着，由两线制 420mA 标准信号发展而来的智能化现场设备和控制自动化设备之间的通信标准 现场总线与智能化测控仪器的连接，使得测控网络得以形成。 由于这些传统测控技术有很多问题和缺陷，为此提出了采用以太网技术的测控技术。尽管对以太网测控系统有不同的看法，但一般认为应是一种较好的解决方案，并具有很好的发展前景，是未来现场总线发展的方向。 以太网是一种计算机局域网组网技术 是当今 现有局域网采用的最通用的通信协议标准。数据是以太网测控系统的中心，系统中的各种基本功能、扩展功能都围绕着数据展开。随着以太网技术在工业测控领域的应用

3、越来越广泛，基于以太网技术的测控软件系统的发展也日益受到重视。以太网测控系统的典型特点 :以数据为中心，数据流量较大，对数据的实时性要求高及对数据的后续处理复杂等。数据是以太网测控系统的中心，系统中的各种基本功能、扩展功能都围绕着数据展开。 基于以太网的测控技术在工业、远程测控（如电网等）、公司等部门的门禁及考勤还有实时数据传输的设计等从方面取得了一系列引人注目的 成果。基于以太网的测控系统利用以太网为通信媒介，采用分布式控制结构，实现了对远程对象的实时监控。基于以太网的测控技术具有良好的发展前景 ,是未来网络测控技术的发展方向。实现办公自动化与工业自动化的无缝结合、形成管控一体化的全开放工业

4、控制网络是现代企业提出的要求。 二、课题研究的主要内容和预期目标 本课题设计一个以太网网络节点，实现电压、电流、逻辑状态等电路参数测量， 并能通过 以太网将测量结果发送至客户机。 本课题以单片机为核心设计一个以太网节点，要求： 1. 能挂接以太网，正常收发数据，突发数据速率 1Mbps； 2. 节点具有人际接口，能显示和输入信息并发送至以太网； 3. 节点能采集信息，包括：模拟电压、环境温度等。 三、课题研究的方法及措施 各部分功能： （ 1）测控节点监测现场的测量参数，通过智能设备进行处理并将信息传送到上层监控网络，当需要调整时可通过接受上层指令进行参数修改。 （ 2）工业以太网交换机在测控

5、节点和交换设备目标端之间提供一个直接快速的点到点连接，减少以太网的冲突，并可为冲突数据提供缓存。 （ 3）监控工作站对测控节点数据进行处理、分析、 显示并可对其下达指令。 （ 4）管理工作站为管理层提供数据，提供生产计划、决策依据并可以将现场信息储存到服务器中。 （ 5）远程监控计算机可通过 Internet 访问以太控制网络实施远程监控。 四、课题研究进度计划 网线 RJ45 接口 以太网接口芯片ENC28J60 模拟电压采集AD0809 数字温度传感器DS18B20 稳压电源 单片机AT89S52 键盘输入 LCD12864 液晶显示屏 毕业设计期限：自 2011 年 9 月 20 日至

6、2012年 4月 20日。 2011 年 9 月 20 日至 2011 年 10 月 1 日：分析任务，收集资料。 2011 年 10月 2 日至 2011年 10月 28 日：系统总体方案设计，完成、文献综述、外文翻译。 2011 年 10 月 29 日至 2011 年 11 月 9 日：完成开题报告，准备开题答辩 。 2011 年 11 月 13 日至 2011 年 12 月 13 日：硬件电路与软件程序设计。 2011 年 12 月 14 日至 2012 年 :1月 14日：撰写设计报告与论文。 2012 年 1 月 15 日至 2012 年 :4月 10日：设计作品完善，论文修改。 2

7、012 年 4月 10 日至 2012年 4月 20 日：做好论文答辩的 PPT 资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。 五、参考文献 1 杨伟冬，陈启军 . 以太网测控系统的架构设计与研究 J.现代科学仪器， 2009,12，（ 6）：3538. 2 黄征 ,杨洋 ,伯绍波 .基于工业以太网的远程测控系 统 J.现代电子技术， 2007，（ 17）：143148. 3 刘东雷，赵英俊 .一种基于以太网的测控系统的设计与实现 J.工业控制计算机，2003,16（ 3）： 4244. 4 Matteo Bertocco, Fran co Ferraris , Carl o O ffell, i

8、 andM arco Parvis . A Client Server Arch i tecture for D i s tri buted M easure men t Syste ms J I EEE T rans . Instrum.Meas.,Oc.t1998,47(5):11431147. 5 朱正伟 ,王昌明 .基于以太网的远程电网测控系统的设计与实现 J.高压电技术，2005,2， 31（ 2）： 7072. 7 潘仕彬，何铮，何为民 . 以太网测控系统在门禁考勤中的应用 J.计算机测量与控制，2002,5,10（ 7）： 465467. 8 习友宝，古天祥 . 以太网测控系统中

9、实时数据传输的技术措施 J.自动化仪表，2006,5,27:122124. 9 阳宪惠 .现场总线技术及其应用 M.北京：清华出版社， 2000. 10 陈积明，王智，孙优贤 .以太网在工业应用中的实时能力分析 C/Proceed i ngs ofThe 4thWorl d Congress on Intelligen tContro l and Auto mation , Sh angha, i Ch i na , 2002:22272230. 11 王威，缪学勤 .论工业以太网实时通信技术 J.自动化仪表， 2003， 24(2)： 14. 12 Rick Hofstede， Idilio Drago， Anna Sperotto， Aiko Pras.Flow Monitoring Experiences at the Ethernet-LayerJ.Springer Berlin/Heidelberg.