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复杂控制系统中的分布监控系统(开题报告)

  2006-04-12   School  

复杂控制系统中的分布监控系统
开题报告

班级02332 姓名 王锐
指导教师 彭书华

一、综述
信息技术(网络通信技术、计算机硬件技术、嵌入式系统技术、现场总线技术、各种组态软件技术、数据库技术等)的飞速发展,导致了自动化领域的深刻变革,并逐渐形成了自动化领域的开放系统互连通信网络,加之用户对先进的控制功能与管理功能需求的增加,促使工业控制系统架构发生变化,形成了全分布式网络集成化自控系统。
第四代DCS已经形成,具有四层典型结构:现场仪表层、控制装置单元层、工厂(车间)层和企业管理层。一般DCS厂商主要提供除企业管理层之外的三层功能,而企业管理层则通过提供开放的数据库接口,连接第三方的管理软件平台(ERP、CRM、SCM等)。所以说,当今DCS主要提供工厂(车间)级的所有控制和管理功能,并集成全企业的信息管理功能。
FCS(现场总线技术)被称为21世纪工业过程测控网络标准,它能够提供智能化、简单化、标准化的现场总线设备接口,将使过程控制用户在低成本、易移植、易扩展这样一种友好的环境中进行系统设计、安装和运行,给自动化领域带来了新的革命,有着广泛的应用领域和市场。现场总线产品是用于过程自动化和制造自动化最底层的现场设备或现场仪表互联的通信网络产品,是现场通信网络与控制系统的集成。
实际应用中,各种规模、用途、环境下的控制系统是复杂的,信息技术的发展让这些现场设备向实现智能化,网络化的方向发展,我们正试图简化庞大而分散设备操作形式,通过各种条件下的网络设备,将现场设备的工作状态数据和控制面板转移的远程的工作站,通过接入网络上的任意一台计算机终端,就可以用使用虚拟控制面板以及管理软件对整个控制系统实施监控,整合利用DCS和FCS的优点,实现工业控制系统的自动化运用。

二、研究内容
内容涉及复杂控制系统的基本组成与结构,分布式监控系统的设计与实现方法以及复杂控制系统中的分布监控系统的设计。
建立以FCS为核心的工业网平台,实现各级现场设备的实时数据采集,分析,备份。任何接入网络的计算机都可以通过虚拟控制面板查看网络中所有现场设备运行状况,可以调用历史上所有采集时段的数据,以及实现特定算法下的数据分析,归类;可以通过虚拟控制面板以及位于各级子节点的客户端软件,脚本对现场设备进行实时管理,控制。
位于主服务器上的数据库及其管理软件实时处理来自现场设备的数据,在特定算法下执行相关数据分析及任务分配工作;各级子节点以及部分现场设备可以在本地执行相关数据缓存,定期和主服务器实现数据同步。

三、实现方法及预期目标
将采用FCS组建工业网络平台,实现各级现场设备和以太网的互联,需要搭建一台稳定可靠的服务器,它将包含一个中心数据库以及各功能软件实现对各级设备的监控,控制,管理等远程操作,数据分析管理。
首先要实现服务器/终端,FCS,ADAM8000PLC的互连互通,通过ADAM8000采集过程控制实验室数十台过程控制实验设备中所有传感器数据,在ADAM8000和FCS,FCS和服务器/终端之间需要若干个驱动客户端,这可能是一个嵌入式的通信协议驱动软件,再或者是一个子节点的管理软件,实现数据的实时管理,备份,控制...
在服务器端和工作站我们将编程实现一个虚拟控制面板,实现实验室操作地域的扩展以及管理的简化。
作为拓展,可以将更多的实验室已有设备纳入这个平台,纳入远程虚拟控制面板管理之内。虚拟控制面板是一个客户端软件,需要一个统一,可扩展的接口以及协议,连接现场设备和中心数据库,执行远程设备的管理控制。

四、对进度的具体安排
2006/02/19 - 2006/03/20 :
调研,查阅资料,学习复杂控制系统及分布监控系统
2006/03/21 - 2006/03/31 :
方案确定、系统总体设计,可行性分析
2006/04/01 - 2006/04/10 :
系统架构设计、技术分析
2006/04/11 - 2006/04/30 :
最小系统测试,可行性分析
2006/05/01 - 2006/05/31 :
软件开发,调试,工业组网,系统集成
2006/06/01 - 2006/06/16 :
撰写毕业设计论文,答辩

五、参考文献
1.阳宪惠.现场总线技术及其应用.北京:清华大学出版社,1999
2.胡道元.信息网络系统集成技术.北京:清华大学出版社,1996
3.杨廷善,周莉.计算机和测控系统总线手册.北京:人民邮电出版社,1993
4.唐宝民,江凌云.通信网基础.北京:机械工业出版社,2004
5.汪晓平.PLC可编程控制器系统开发实例导航.人民邮电出版社,2004

指导教师: 年 月 日

督导教师: 年 月 日

领导小组审查意见:

审查人签字: 年 月 日

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