网络化测控_02体系结构-副本

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网络化虚拟测控系统的设计

随着信息技术的发展，社会对测控仪器的需求不断增加．而对计算机软硬件综合设计和开发能力的要求也越来因越高。然而．算机专业普遍存在 “ 软轻硬 ” 计重的现象，生综学合应用计算机专业知识能力和测控产品开发能力较差，降低
为输出信号，ＥＤ＃、ＨＯＤ为输入信号，Ｄ［１．是双ＲＡＹＬＬＡＬ３．１０向信号。由于本实验仪器数据传输宽度为８位，部地址线最局低２位ＩＡ０和ＩＡ１分别由Ｂ０和Ｂ１号提供，数据对齐ＥＥ信方式采用大端模式（ＢＧＮ＃引脚及寄存器决定的）由ＩＥＤ。对Ｌｃｌ为Ｉｏａ端／Ｏ类型的引脚。要根据实际情况和引脚极性上需
ｆｅｉｌｔｌｘｂｉｙ，ｅｓｐｅａｉｎｄｅｃ，ａｈｘｃｅｏｌｓａｈｅｅａｙｏｒｔａｔｏｎｎｄｔｅｅｐｅｔｄｇａｃｉｖｄ．ｉ
Ｋｅｒｓｍｅｒｍｅｔｎｏｔｏｙｔｍ；ｖｒａｓｒｍｅｔｙｔｍｒｇａｙｗｏｄ：ａｅｎｄｃｎｒｌｓｓｅｎａｉｕｉｔｔｌｎｕｎ；ＳｓｅＯｎＰｏｒｍｍｅＣｉＰＣｎｅａｅｃｒｈｐ；Ｉｉｔｒｃａｄｆ
了学生的就业竞争力和发展潜力。针对上述问题．于提高基计算机应用系统综合设计能力要求，充分利用自动测试技

刘传玺版自动检测总结及课后习题答案

考试形式一．单项选择题（在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的字母序号填在题后的括号内。

每小题2分，共20分）。

二．填空题(每空格1分，共25分)三．简答题（每小题7分，共35分）四．计算题（每小题6分，共12分）五．问答题（以下两题任选一题，共8分）复习重点红字部分为重点，含作业前言第1章检测技术的基本知识1.1 概述1.1.1 检测技术的含义、作用和地位（重点）1.1.2 工业检测技术的内容1.1.3 自动检测系统的组成（重点）1.1.4 检测技术的发展趋势1.2 检测系统的基本特性（重点，与2.1.3 传感器的性能指标合二为一）1.2.1 静态特性1.2.2 动态特性1.3 测量误差及消除方法1.3.1 测量误差的概念1.3.2 误差的表示方法（重点）1.3.3 误差的分类1.3.4 误差处理习题与思考题题1-1 （参考P8相对误差）题1-2 （参考P8P9最大引用误差和精度等级）题1-3 （参考P9系统误差）题1-4 （参考P10P11P12随机误差及其处理）题1-5 （参考P12P13粗大误差的判别与坏值的舍弃）补充题1：非电量电测法的主要优点？答：1）能够连续、自动地对被测量进行测量和记录。

2）电子装置精度高、频率响应好，不仅能适用于静态测量，选用适当的传感器和记录装置还可以进行动态测量甚至瞬态测量。

3) 电信号可以远距离传输，便于实现远距离测量和集中控制。

4) 电子测量装置能方便地改变量程，因此测量的范围广。

5) 可以方便地与计算机相联，进行数据的自动运算、分析和处理.补充题2:一个完整的闭环自动控制系统通常是由传感器、测量电路和显示记录装置等部分组成，分别完成信息获取、转换、显示和处理等功能。

为什么说传感器是检测系统最重要的环节。

答：传感器是把被测量(如物理量、化学量等)转换成电学量的装置，显然，传感器是检测系统与被测对象直接发生联系的部件，是检测系统最重要的环节，检测系统获取信息的质量往往是由传感器的性能一次性确定的，因为检测系统的其它环节无法添加新的检测信息并且不易消除传感器所引入的误差。

【测控技术】_网络化测控系统_期刊发文热词逐年推荐_20140728

科研热词高压不对称脉冲远程升级轨道电路网络化火控网络传感器积分算法电力载波滤波算法智能温控器安全认证单炮火控单灯智能监控分路不良中央空调 zigbee zfft wifi stm32 modbus/tcp linux操作系统 gprs freemodbus cortex m3
2008年序号 1 2 3 46 17 18 19
科研热词软件框架节点测控器航空发动机附件自动化系统集成网络化控制系统监控组态软件时间同步时钟同步时延数据采集控制算法实时工业以太网协同过程自动化系统分层式混合同步体系结构 pxi总线 pac ieee1588 gps
2010年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
科研热词远程监控设备改造节能减排中继器万能式断路器 tcp/ip协议 modbus-rtu协议 labview 7 express can总线 arm
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
科研热词面向对象框架技术网络控制系统测试系统模糊自适应pi控制机载雷达无刷直流电机数字信号处理器嵌入式操作系统 vxi总线
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年科研热词高速数据采集远程监控软件设计网络织机现场可编程门阵列显控终端总线型低压差分信号嵌入式天气雷达 windows fpga cpld c8051f120 arm9 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

网络化测控技术

摘要计算机网络、自动控制、分布式人工智能等理论和技术的融合促进了网络化智能测控技术的产生，网络化智能测控技术的发展和广泛应用正改变着人们的生产和生活方式，也引起了相关技术和理论的变革。

本文围绕工业现场测控网络、远程智能测控、网络化分布式智能测控等技术中的国内外研究热点问题，阐述了其发展现状及技术特点，分析了其关键技术及发展趋势。

关键词现场总线;工业以太网;嵌入式Internet远程测控; Multi-Agent系统A bstractThe integration of theory and technology for computer network, automatic control, and distributed artificial intelligence have prompt the generation of intelligent measurement and control technology network. The development and wide application of the intelligent measurement and control technology network is changing people's production and life, but also caused a relevant technology and theory revolution. This paper focuses on industrial field measurement and control network, remote intelligent monitoring and control, intelligent monitoring and control of distributed network technology and international research and other hot issues, describes its development status and technical characteristics, analysis of the key technologies and trends.Keywords: field bus; Industrial Ethernet; remote monitoring and control of embedded Internet; Multi-Agent System1 引言网络信息技术的迅猛发展和广泛应用，使许多科学技术和生产领域发生了巨大的变革。

计算机网络化控制

执行机构控制对象传感器
通信网络
控制器
网络控制系统
控制网络作为一种特殊的网络，直接面向生产过程，控制网络作为一种特殊的网络，直接面向生产过程，用于工业生产现场的测量与控制信息传输，工业生产现场的测量与控制信息传输，产生或引发物质或能量的运动和转换，能量的运动和转换，因此与一般的数据通信网络相比有起特殊的要求。特殊的要求。（1）具有较好的响应实时性。控制网络不仅要求传输速度具有较好的响应实时性。而且在工业自动化控制中还要求响应快，快，而且在工业自动化控制中还要求响应快，即响应实时性要好，一般为10ms 10ms～性要好，一般为10ms～1s 级；高可靠性。即能安装在工业控制现场，具有耐冲击、（2）高可靠性。即能安装在工业控制现场，具有耐冲击、耐振动、耐腐蚀、防尘、防水以及较好的电磁兼容性，耐振动、耐腐蚀、防尘、防水以及较好的电磁兼容性，在现场设备或网络局部链路出现故障的情况下，现场设备或网络局部链路出现故障的情况下，能在很短的时间内重新建立新的网络链路；时间内重新建立新的网络链路；简洁实用。以减小软硬件开销，从而减低设备成本，（3）简洁实用。以减小软硬件开销，从而减低设备成本，同时也可以提高系统的健壮性；同时也可以提高系统的健壮性；具有好的开放性。控制网络尽量不采用专用网络。（4）具有好的开放性。控制网络尽量不采用专用网络。
CSMA协议的冲突退避算法采用了二进制指数算法， CSMA协议的冲突退避算法采用了二进制指数算法，即根协议的冲突退避算法采用了二进制指数算法据冲突的历史估计网上信息量而决定本次应等待的时间。据冲突的历史估计网上信息量而决定本次应等待的时间。当发生冲突时，当发生冲突时，控制器延迟一个随机长度的间隔时间后重新发送数据，重新发送数据，即：

测控系统网络化技术及应用第3章-2

系统的定义有不同的说法。
❖根据国际法电工委员会IEC1158定义：安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称为现场总线。
回顾：DCS与FCS系统
IS：本安防爆隔离栅
控制室现场
3.3.1现场总线的定义
❖现场总线模型结构：
一般的现场总线网络只采用三层：物理层、数据链路层、网络层；最简单的只有前两层，复杂一点的外加一个应用层。有何好处？
线上其他节点的操作不受影响。
3.3.6 ControlNet总线
控制层现场总线 1．应用领域
随着国际自动化系统网络技术的不断进步， ControlNet International 到目前为止，成员公司已扩展到50多个，其中不乏世界知名的大公司，如ABB Roboties、Honeywell Inc、Toshiba International。ControlNet可广泛应用于交通运输、汽车制造、冶金、矿山、电力、食品、造纸、水泥、石油化工、娱乐及其它各个领域的工厂自动化和过程自动化。
可达1Mbps（40m）。 ❖ 6）CAN上的节点数取决于总线驱动电路，最多可达110个。 ❖ 7）CAN采用短帧结构。 ❖ 8）CAN的每帧信息都有CRC校验及其他检错措施，保证了数据出错
率极低。 ❖ 9）CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，选择灵活。 ❖ 10）CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能，以便总
❖FMS意为现场信息规范，FMS型适用于纺织、楼宇自动化等，用于车间级智能主站间通用的通信。
❖PA型则是用于过程自动化的总线类型，用于安全性要求较高的场合，它具有本质安全特性。
3.3.4 ProfiBus总线

天地一体化测控网络体系结构研究

参考文献
ｌ
邱天炎，等译．无线传感器ｌ删络协议与体系结构．北京：电子工业Ｈｊ版社，２００７．１
２马ＸｌＪｔＦ．ｊＩＪ星通信网络技术．北京：国防工业出版社，２００３．７．３于宏毅．无线白组织网．：ＩＥ京：人民ＩｌｌｌｊｌＵ出版社，２００５．４．４杨云江．计算机酬络管理技术．北京：清华大学…版社，２００５．１０．
图Ｉ
测控网络体系结构示意图
３网络技术分析
天地一体化测控网络的规模庞大，所涉及的子网构架比较多，既包括有中心网络，又包括无中心网络，因此所涉及的网络技术比较广泛。在点对点模式下的测控系统，需要解决的是空地传输协议。在协议制定的时候，从拓扑结构方面可考虑两种模式：一种是测控站和航天器均作为网络中的一个节点，只分配一个节点地址，其内部设备作为节点内部管辖范围，这种模式下对航天器内设备的操作是非透明的；另一种是将所有设备纳入网络的管辖范围，分别分配独立的节点地址，这种模式下对航天器内设备的操作是透明的。在点对多点模式下的测控系统，除了需要考虑空地传输协议外，还需要确定网络组网方式，在不同的组网方式下需要解决相关技术问题。如采用ＴＤＭＡ模式，需要明确网络节点数、时隙分配方式、时隙同步方式和入网模式等关键技术，如采用ＣＤＭＡ，需要解决码间干扰、功率控制和数据接收处理等技术。在中继子网内，需要确定组网方式，如ＣＤＭＡ、空分等技术体制，在组网方式确定下，同样也涉及相关网络技术。在无中心子网中，采用Ａｄｈｏｃ构架组网，使用ＴＤＭＡ组网模式，需要确定网络的时隙分配方式，并解决相关的算法，比如ＭＡＣ是采用异步接入模式或同步接入模式，不同模式下，时隙分配和同步方式均不相同。不同网络构架下，为了保证网络的效率、可靠性等，必须对空间及空地传输协议进行研究，不同的协议体系，网络的效率、可靠性有所不同，可参考ＣＣＳＤＳ协议标准和妒技术，并结合测控网络的特点展开进行研究，通过仿真的方式选择合适的协议体系。除传输协议和组网模式外，网络管理和路由技术也是需要重点考虑的问题。在网络管理方面，同其它网络一样，需要实现网络管理的基本功能：故障管理、配置管理、性能管理和安全管理，由于网络的特殊性，是采用集中网络管理模式或是分布式网络管理模式，或者是两者的结合，需要进行研究确定。网络管理的协议是采用标准协议ＳＮＭＰ或是自定义协议同样需要进行研究，结合测控网络的特点，开展网络管理方面的研究。在路由方面，主要需要选择合适的路由策略和路由算法，以适应测控网络拓扑结构及其变化。天地一体化测控网络除了空间及空地传输协议外，地面同样涉及到传输协议问题。根据网络技术发展和各国测控信息网的建设情况，测控信息网的地面网络协议可考虑采用ＴＣＰ／ＩＰ协议，以便实现互连互通。由于空间传输的特点，误码率高、信息传输非对称大和长延时等，因此空间传输协议与地面传输协议

网络化控制系统

网络化控制系统-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1网络化控制系统——理论、技术及工程应用（第一讲）第一章网络化控制系统概论网络化控制系统的产生与发展随着计算机技术和网络通信技术的不断发展，工业控制系统也发生了重大的变革。

网络化控制系统（Networked Control System, NCS）应运而生，其主要标志就是在控制系统中引入了计算机网络，从而使得众多的传感器、执行器、控制器等主要功能部件能够通过网络相连接，相关的信号和数据通过通信网络进行传输和交换，避免了点对点专线的铺设，而且可以实现资源共享、远程操作和控制，增加了系统的灵活性和可靠性（工程技术大系统：大型工业联合企业用嵌入式Internet技术,将以太网接口、TCP/IP协议等直接内嵌在现场设备中，从而产生了基于TCP/IP协议的网络化智能现场仪表（或称其为IP传感器/执行器）。

这种面向网络的IP传感器/执行器，将传感、信号处理、控制功能、以太网接口、TCP/IP协议、实时操作系统（Real-Time Operation System, RTOS）以及小型Web Server等软、硬件全部封装在一起，使现场设备成为名副其实的简约Web服务器，在Internet上通过IE浏览器就可以直接对其进行组态和维护管理。

8、组建对象模型/分布式组建对象模型/多媒体对象技术（COM/DCOM/ActiveX）、动态数据通信技术（Dynamic Data Exchange, DDE）、面向过程控制的对象连接与嵌入技术（OLE for Process Control, OPC），实时数据库技术、动态图形显示技术、Internet/Intranet技术、平台服务技术等直接推动网络化控制系统的相关软件技术得到进一步的丰富和扩展，功能逐渐增强；形成了诸多应用模块的应用软件系统。

另外由于控制网络与信息网络的集成技术发展，网络化控制系统的软件进一步层次化，出现了直接控制层软件、监督控制层软件和高层管理软件。

网络化校准测试系统体系结构及实现

器利用嵌入式・作为现场平台，实现对需测数据的采集、系统
控制。一旦建立好通用网关接口后，服务器应用和客户之间
的交流可以通过两种方式进行：利用ＨＭＬ执行ＧＴ请求和ＴＥＰＳＯＴ响应，或者通过Ｉｔｎｔｎｒｅ网络完成远程测控。ｅ为了适应远程测试网络系统实时性的要求，还可以采用ＤｔＳｃｅ技术来实现高速可靠的网络通讯。ＤｔＳｃｅ是ａａｏｋｔａｏｋｔａ
［关键词】网络校准测试；体系结构；软件设计
［中图分类号】Ｐ９．Ｔ３３０６［献标识码】Ｂ文［章编号】１０ — ７５（０６２０６ — ２文０８２３２０）０－０９０
随着科学技术的飞速发展，测量早已突破了传统意义上
的范畴，拓展到新的领域，测试的信息量愈来愈大，要求的测试数据处理速度也愈来愈高，有的还需多个微机甚至工作
千兆以太
站来完成测试的控制和信息处理（时测控和处理）即实，如一些大型的复杂的工业系统或控制设备。而且在一些特殊情况下（大型风洞、卫星测试设备、遥测气象站系统和航空航如天系统等），必须由远程仪器来进行测试。因此对校准测试的
域网则按照ＩＥＳ２１范运行，系统中的测量设备ＳＣ－ＥＥ０．规ＯＫ

网络测控技术课件

和控制的技术。
网络测控技术可以应用于工业自动化、智能家居、智能交通等领域。
网络测控技术的应用领域
工业自动化：用于 1 生产过程的监控和自动化控制
智能家居：用于家 2 庭设备的远程控制和智能管理
智能交通：用于交 3 通系统的监控和管理，如交通信号灯、道路监控等
远程医疗：用于远 4 程医疗诊断和治疗，如远程手术、远程会诊等
04 易用性：提供友好的用户界面，便于操作和维护
2
网络测控技术的工作原理
网络测控技术是基于计算机网络和通信技术的一种远程测控技术。
网络测控技术通过将测控设备连接到网络，实现对设备的远程控
制和监测。
网络测控技术可以实现对设备的实时监控和远程控制，提高设备的运行效率和可
靠性。
网络测控技术可以应用于各种工业控制系统、智能家居系统和物
实现节能环保。
02
安全监控：网络测控技术可以实现对家庭安全的实时监控，如门窗开关、烟雾报警
等。
04
智能语音助手：网络测控技术可以实现智能语音助手的功能，如语音控制家电、查
询天气等。
网络测控技术在智能交通中的应用
实时监控：通过网络测控技术，可以
1 实时监控交通流量、车辆速度等信息，为交通管理部门提供实时数据支持。
智能化：测控系统将更加智能化，实现自动控制和自适应调整
集成化：测控系统将更加集成化，实现多种功能于一体的综合测控
安全化：测控系统将更加安全化，实现数据加密和防篡改功能
3
网络测控技术在工业控制中的应用
工业自动化：通过网络测控技术实现工业设备的远程控制和实时监控
生产过程监控：通过网络测控技术实时监控生产过程，提高生产效率和质量

网络化测控文献综述

网络化测控技术测121 马妍 120690安幼林、杨锁昌[1]讨论了网络化测控实现技术: DataSocket, Remote Device Access, Symantec pcAnywhere,网络化仪器和网络化虚拟仪器技术,分析了基于这些实现技术的各自特点。

提出了网络化测控实现技术存在的问题和未来发展方向。

随着分布式自动测控技术的不断发展,网络化测控系统的研究和应用也受到关注。

网络化测控系统实现将计算机网络通信技术、虚拟仪器技术和自动测试技术融为一体,实现了网络化测控。

李凤保、杨光志、龙剑[2]介绍了网络化测控是自动侧控领域的发展趋势.本文主要研究网络时间延迟的关键要素和采样时间间隔的最佳范围为改普网络化测控系统的性能提供理论指导。

改善网络化测控系统的性能可以主要从两个方面人手:一是使设备处理时间最小化,改善网络协议,以更好地保证传输时间的确定性和减小端与端延迟,二是选择最佳的采样时间间隔,以保证系统的稳定性和控制性能。

郭莹晖[3]叙述了网络化测控系统技术实现平台的基本知识，并结合称重领域的衡器产品，重点以电子吊秤和电子汽车衡产品为例，详细介绍了电子吊秤、电子汽车衡网络化测控系统的实现方法及特点，并简单列举了网络化测控技术在其他衡器产品上的应用展望，测控计算机作为前端一个测控设备，可以独立实现其所连接设备的测量和控制任务，又可以把测控数据上传到网络服务器，为网络测控打下基础，从而可以执行远程测控指令。

季宝杰、姚传安、姬少龙[4]分析了以太网技术对企业信息集成化,尤其是现场设备的实时通信带来的影响。

对比分析了以太网中TCP协议和UDP协议的特点以及现场实时通信过程待传输数据的特性。

介绍了UDP协议在网络化测控系统通信中的数据格式和实现。

提出了一种用于矿井下设备监测的远程数据采集和控制系统,旨在为相关设备提供安全、高效和连续的在线监控。

罗媛[5]根据网络化测试系统的体系结构和特点，系统分析了三种常用的网络同步技术的机制和特点，分析对比了IEEE 1588、NTP 和GPS各自的优缺点，从而可以根据网络化测试系统的特点选取不同的同步技术。

网络化测控系统作业

一、作业1、叙述网络化测控系统的定义、体系结构。

答：网络测控化系统的定义：将测控系统中地域分散的基本功能单元（计算机、测试仪器、智能传感器、控制模块）通过网络互联起来，通过各种总线互联，通过网络形式进行信息的传输和交换，构成远程分布式网络化测控系统。

由于这种测控系统基于计算机网络通信，因此我们将其称为网络化测控系统。

网络测控化系统的体系结构：该系统从生产现场的底层开始，可分为：现场控制层、过程监控层、生产管理层、市场经营管理层，等四个层次，通过各层之间的沟通与信息交换，构成较为完整的企业信息网络。

2、简述工业过程控制系统的发展过程及测控系统的网络化发展趋势。

答：工业过程控制系统的发展过程：1）20世纪40年代，大多数手工操作，只有少量的检测仪表用于生产过程。

2）20世纪40年代末至50年代，生产过程的控制有了长足的发展，部分生产过程实现了仪表化和局部自动化,表现为“单输入单输出系统”。

3）20世纪50年代末至60年代，生产过程越来越复杂，相继出现了串级、比值、均匀、前馈和选择性等多种复杂控制系统，系统也发展为“多输入多输出系统”。

4）20世纪80年代初，计算机、微处理器和并行处理技术的发展，人们开始使用数字信号代替模拟信号，出现了标准信号输出仪表，并研制直接数字控制系统（DDC），用数字计算机来代替控制室的所有仪表，于是出现了集中式数字控制系统。

后又出现了新型控制方案——集散控制系统（DCS），它由数字调节器、可编程序控制器（PLC）以及多台计算机构成，当一台计算机出现故障时，其他计算机立即接替该计算机的工作，使系统继续正常运行。

5) 20世纪末，信息技术飞速发展。

现场总线控制系统（FCS）的出现，引起过程控制系统体系结构和功能结构上的重大变革。

它突破了DCS系统中通信由专用网络的封闭系统来实现所造成的缺陷，把基于封闭、专用的解决方案变成了基于公开化、标准化的解决方案，即可以将来自不同厂商而遵守同一协议规范的自动化设备通过现场总线网络连接成系统，实现自动化系统的各种功能。

网络化测控系统关键技术研究

网络化测控系统关键技术研究作者：刘耀崇巢翌高艳华等来源：《软件导刊》2015年第06期摘要：为实现远距离测控和硬件测试资源共享，将计算机网络技术引入到军事装备单元测试系统中，构成网络化测控系统。

介绍了系统的组成、结构和软件模型，分析了信息共享模型和硬件共享策略技术难点，提出了基于XML的测试诊断信息统一模型，研究了硬件测试资源的共享策略和基于优先级的任务调度方法，对于构建网络化单元测试测控系统具有重要意义。

关键词：网络化测控；远程测控；信息共享策略DOIDOI：10.11907/rjdk.151220中图分类号：TP393文献标识码：A 文章编号：16727800（2015）006015703基金项目基金项目：作者简介作者简介：刘耀崇（1988-），男，北京人，中国航天二院研究生院硕士研究生，研究方向为计算机网络应用、系统任务调度；巢翌（1967-），女，北京人，硕士，北京控制与电子技术研究所所长、硕士生导师，研究方向为计算机应用；高艳华（1971-），女，北京人，硕士，北京控制与电子技术研究所软件研发中心主任、硕士生导师，研究方向为计算机应用、软件工程；王晓林（1979-），女，北京人，硕士，北京控制与电子技术研究所软件研发中心高级工程师，研究方向为计算机应用。

0 引言信息化时代战场，单一武器的决胜作用逐渐弱化，体系与体系的对抗已成为高技术战争的重要特点。

武器系统特别是高技术武器系统，只有通过各种信息的引导，采取网络化联通，才能成为密切配合、运转灵活的打击力量，从而发挥最大效能和潜能。

近年来，以计算机网络为核心的网络化测控技术与网络化数据共享得到越来越多的应用，尤其是在航空航天等国防科技领域。

新一代控制系统软件以网络为中心实现各种复杂的分布式应用。

随着测控任务日趋复杂以及大范围测控要求的日益增多，组建远程测控、网络化测控系统非常必要[1]。

随着弹载数据链和信息化发射平台等技术的深入应用，导弹武器中的飞行控制系统、测试发射控制系统、瞄准系统将是数据链网中的一个节点；而随着导弹武器作战保障系统的信息化，导弹的综合测试与维修保障系统都将网络化[23]。

网络控制系统PPT课件

传输问题。 • ④数据单元在传输中由于网络阻塞、连接中断等原因会导致时序差错和数据包丢失等现象。
第8页/共24页
，第十五章网络控制系统
，
， • 15.4.2 连续系统模型
。 • 连续型NCSs系统模型是指将网络控制系统看成一个连续系统进行分析与设计。系统的动力学模型可以表示为
• 其中
z(t)
• 其中Q0≥0 ， Q1≥0为非负定的加权矩阵， Q2≥0为正定矩阵。 Q0 ， Q1 和 Q2分别表示对终端状态，状态向量和控制输入向量的加权。运用动态规划方法获得的最优状态反馈控制律为：
• 15.6.3 u增(广k)确定控L制(k技,术k ) xT (k )
uT
(k
T
1)
• 文献[23]针对具有周期性时延特性的网络控制系统提出增广状态的确定性离散时间网络控制系统模型。
T
执行器
对象
传感器
• 网络控制系统的框图
ca
网络
sc
控制器Байду номын сангаас
参考输入
第3页/共24页
第十五章网络控制系统
• 网络给NCSs带来的关键问题有： • ①执行器响应时刻和时延采样时刻之间存在不可忽略的滞后。 • ②在某一时刻间隔内存在的数据时序抖动。 • ③数据丢包。 • 一．被动分析方法 • 被动分析方法首先在不考虑网络情况下对控制器进行设计，然后进一步考虑网络影响来分析闭环NCSs的系
有限的时间内重发，一旦超出这个时限，将发生丢包现象，将造成数据的丢失。数据的丢包现象可能会对控制系统的控制品质产生影响，甚至造成闭环系统的不稳定。文献[8]将网络控制系统中的丢包问题作为异步开关系统(Asynchronous Switched Systems)进行建模。 • 15.4.6 时滞系统模型 • 在同时考虑随机长时延和数据包丢失的情况下可将网络控制系统建模成一个具有随机时延的时滞控制系统。假设传感器是时间驱动方式，控制器与执行器均为事件驱动方式。

SCADA介绍

Copyright © 2016 CE Group All rights reserved.
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Corporate Core Competency Indicator , Analysis & Improvement
RTU的配置与程序执行：
RTU的主要配置有CPU模板、I／O （输入／输出）模板、通讯接口单元，以及通讯机、天线、电源、机箱等辅助设备。
下位机接收上位机的监控，并且向上位机传输各种现场数据
Copyright © 2016 CE Group All rights reserved.
Page 10
Corporate Core Competency Indicator , Analysis & Improvement
（2）下位机类型： ➢远程终端单元RTU
Corporate Core Competency Indicator , Analysis & Improvement
什么是SCADA系统
SCADA的英文是Supervisory Control And Data Acquisition，译成中文就是监控与数据采集。从其名称可以看出，其包含两个层次的功能：数据采集和监控。图1.1所示为一个市政工程SCADA系统。
Copyright © 2016 CE Group All rights reserved.
Page 5
Corporate Core Competency Indicator , Analysis & Improvement
2、特点
一般来讲，SCADA系统特指分布式计算机测控系统，主要用于测控点十分分散、分布范围广泛的生产过程或设备的监控，通常情况下，测控现场是无人或少人值守。

工业系统的网络化控制通信与通信概述

FDDI、快速以太网和ATM。超五类传输速率可 155Mb/s
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工业系统的网络化控制通信与通信概述
同轴电缆
n 50Ώ的基带同轴电缆，75 Ώ的宽带同轴电缆
n 基带同轴电缆，一条基带同轴电缆只支持一个信道，传输带宽1－20MHZ，能够以10Mb/s的速率把基带数字信号传输1－1.2km。
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工业系统的网络化控制通信与通信概述
几种常用的检错码
n 奇偶校验码； n 水平奇偶校验码； n 二维奇偶校验码 n 群计数码 n 恒比码
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工业系统的网络化控制通信与通信概述
ITS中的通信技术
n 智能交通系统ITS-intelligent transport system n 最早在美国出现，60年代末 n 随后日本和欧盟跟随。 n 目前三大基地，美国、日本和欧盟 n 日本提出智能交通系统的名称
网络互连设备
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工业系统的网络化控制通信与通信概述
差错检测与控制
n 纠错码方案,让每个传输的报文分组带上足够的冗余信息,以便在接收端发现并自动纠正传输错误。复杂、造价高、费时间，不易采用。
n 检错码方案,让报文分组仅包含足以使接收端发现的冗余信息,但不能确定哪一位出错,而且自己本身不能纠正传输差错。简单、易实现、编解码快，广泛使用 n 奇偶校验码 n 循环冗余编码CRC
超高频 3-30G SHF
极高频 30G-300G EHF
紫外线，红外线，可见光
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传输介质有线，长波有线，长波同轴电缆，中波同轴电缆，短波同轴电缆，米波波导，分米波波导，厘米波
用途音频，电话，导航，时标导航，信标，电力通信调幅广播，移动通信手机通信，军用定点电视，导航，车辆通信电视，遥测，雷达蓝牙技术，移动通信

网络化控制系统讲稿

工业以太网
协议转换/ 软件集成
协议转换/ 软件集成
DK EFG区监控中心 WinCC Server
地面机房二层接口
短波发信区接口
短波发信区接口
柴油发电机组协议转换 Profibus DP S7-300 PLC控制器风、水区域
服务器
服务器 S7-300 PLC控制器电、油区域
环境监控部分(海工已设计)
基础自动化层基础自动化层
ERP与MES及PCS之间关系
企业资源规划（ERP）
主要解决企业资源的合理利用和计划的编制问题
主要对整个生产过程进行动态优化管理，从根本上解决冶金行业生产过程的多变性和不确定性问题。
制造执行系统（MES）
过程控制系统（PCS）
主要解决设备的自动控制以保证生产合格产品的问题
网络化控制系统：理论、技术及应用
史运涛教授 2015.3.4
网络化控制系统的大纲内容
网络化控制系统的技术演进
测控能力指数网络化控制时代基于Web与Internet的NCS 基于无线网络的NCS 数字
FCS 网以太业工基于 NCS 的
数字 DCS DDC 数字/模拟混合过程优化 1980 管控一体 1998 数字/模拟混合
G区区域控制器
CT
CO
风阀
水阀
泵
风机
温度
电流
CO2/O2
门禁
执行器 DK附属设备及环境
传感器
湖北某基地综合设备监控系统；
变电所供电监控系统 10kv 35kv Internet
WinCC Web Navigator Client 台部办公楼监控中心