1、毕业论文开题报告 通信工程 基于网络控制的分布式液位监测系统的设计与实现 一、课题研究意义及现状 随着计算机技术的发展，工业控制网络的更新换代速度越来越快，传统的控制网络已经退出历史的舞台， 工业的规模化对智能控制监控的需求造就了今天的工业控制网络。 工业控制网络从最初的计算机集或控制系统 CCS 到集散控制系统 DCS，发展到现场总线控制系统。 现场总线的应用以成为现代工业控制的主流。 现场总线技术使得工业控制变得可互操作、开放、智能化，如今现场总线技术存在的几种公认的协议标准已经被工业企业广泛地应用现代工业生产。 现场总线技术是自动化领域近年来发展起来的新技术分支， 在 各个 行业中 都
2、有非常广阔的应用 ，它不仅大大 提高了企业的生产自动化水平 ,而且 控制精度明显优于人工控制 ,提高了 产品 的合格率 , 集中 了 网络化管理 ,它的出现标志着工业控制领域开始了一个新的时代，由现场总线为通信介质的现场总线控制系统必将逐步取代传统的独立控制系统，成为 21 世纪自动控制系统发展的主流 。 随着网络通信技术的发展 , 以太网及软总线平台在工业控制领域的应用日趋广泛 , 基于以太网及软总线平台的远程监控系统实现远程监测、控制和管理的有效集成。使用远程监控系统通过网 络对工业生产过程进行监测 , 及时了解现场信息 , 快速进行决策。 多点远程实时液位监测在实际应用中具有重要意义，如
3、加油站油库油量控制、 河道液位实时监测、泵站运行远程监测以及家庭热水系统远程控制等。本课题研究的是如何利用 基于工业以太网和软总线平台，实现多个现场监测点的液位监测和流量控制。 二、课题研究的主要内容和预期目标 1)研究内容 采用现场总线系统组建现场控制网络，布设电磁开关、液体罐、浮标等硬件系统，实现现场网络与远程控制终端的网络互联 。 配置和运行软总线平台，并测试数字量读取和设置。开发应用软件，在远端实 施液位监测和流量控制。 2）预期目标： 基于工业以太网和软总线平台， 完成一个 基于网络控制的分布式液位检测系统 ， 实现多个液体库中的液位监测和流量控制。本系统可从三个层面实现对多个液体库
4、的监测和控制：现场级网络，工业软总线和高层控制应用软件。 三、课题研究的方法及措施 如图 1，运用分布式液位监测软件和 LabMap 的软总线 ,通过网络管理现场设备，搭建基于 网络控制的分布式液位检测系统 ，在双向通信中管理者进行实时数据采集及系统参数配置，成功实现系统功能特性 : 图 1 基于网络控制的分布式液位监测 系统 本课题主要是对 网络控制的分布式液位监测系统 的设计与实现，主要方法有：（ 1）通过 查阅科研文献资料和实际调研，了解工业网络控制、自动化和工业软总线技术。 （ 2）熟悉 Wago 现场总线系统，运用实验室设备组建现场控制网络。 （ 3） 熟悉 LabMap 软总线的工
5、作原理和使用方法，了解液位监测系统的应用场景和模型，完成基于网络控制的分布式液位监测系统设计方案。 （ 4） 基于软总线 labmap 和实验室硬件建立实验测试系统 。 （ 5）熟悉 C#编程语言，利用 C#编程语言开发分布式液位监测软件。 （ 6）实现网络 远端液位监测和流量 控制 即可， 实现对多个液体库的监测和控制 。 四、课题研究进度计划 毕业设计期限：自 2010 年 9 月 13 日至 2011年 4月 22日。 （ 1） 第一阶段（第一学期第 2 周至第 10 周）：第 2 周至第 4 周， 查阅资料完成选题；第 5 周至第7 周， 进一步查阅科研文献资料和实际调研，了解工业网络
6、控制、自动化和工业软总线技术；第 8 周至第 10 周， 完成课题相关的文献综述、外文翻译和开题报告。 （ 2）第二阶段（第一学期第 11 周至第 19 周）：第 11 周至第 16 周， 熟悉 Wago 现场总线系统、 LabMap分布式液位监测软件 液位、流量计 WAGO-I/O 设备 LabM ap 软总线 TCP/IP Ethernet 软总线的工作原理和使用方法，了解液位检测系统的 应用场景和模型，完成基于网络控制的分布式液位检测系统设计方案，第 17 周至第 19 周 基于软总线 labmap 和实验室硬件建立实验测试系统，完成毕业论文初稿。 （ 3）第三阶段（第二学期第 1 周至
7、第 8 周）：第 1 周到第 4 周 利用 C#编写液位监测系统操控软件，完成远程液位监测系统的控制软件开发；第 5 周至第 8 周对软件及系统功能进行测试，检验系统可靠性，完成毕业设计论文和其他相关文档。 最后通过验收，进行答辩。 五、参考文献 1王中武，刘正熙 .软总线体系结构研究 J.中国名航飞行学院学报 ,2006.17(2):42-45. 2魏利胜，费敏锐 .分布式网络控制系统研究进展 J.工业仪表与自动化装置， 2009.02:3-4. 3赵磊，王哈力等 .基于单片机的交流伺服电机转速控制系统研究 J.现代电子技术， 2009.9:3-4. 4Cecil Bruce-Boye ,D
8、mitry A.Kazakov等 .基于软件中间件技术的 MATLAB-LabMap分布式控制架构研究 J.自动化博览， 2006.23(2):18-20. 5王昌宝 .基于软总线的软件开发与集成方法研究 J.无线电工程 ,2007.2.6(1):1-3. 6苏海霞 .基于 Internet的自动化设备远程监控系统设计 D河北大学 ,2010.5. 7张荣明 .基于 Internet的远程监控系统研究与设计 D天津工业大学 ,2007 8陈少波 .基于 Internet网远程监控系统研究 D中南大学 ,2007.12. 9李文鑫 .基于 Internet 的远程实时监控系统研究 D.武汉理工大
9、学硕士学位论 文 ,2006. 10Huijun Gao， Tongwen Chen， James Lain A new delay system approach to network-baseed controlJ.Auto-matica,2008,44(1):39-52. 11颜建平，张焱等 .软总线技术发展与应用研究 J.无线电工程 ,2008.38(11):60-64. 12孙业国，秦世引 .网络控制系统研究进展 J.科技导报 ,2010,28(2):109-115. 13李文强 .更我学 C#程序设计 M.北京：清华大学出版社 ,2010， 8. 14Dong-Hyuk Choi and Dong-Sung Kim,“Wireless Fieldbus for Networked Control Systems using LR-WPAN,”J International Journal of Control,Automation,and Systems,February 2008,vol.6,no.1,pp.119-125.
