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随着以太网技术的迅速发展与工业控制系统“E网到底”的需要,将以太网应用于工业控制中已是一个必然的趋势。有鉴于此,我们参与了新一代工业现场数据通信技术的研究和国家标准《用于工业测量与控制系统的EPA系统结构与通信规范》的制定。目前该项标准已被国际电工技术委员会发布为IECPAS62409,成为我国工业自动化领域第一个拥有自主知识产权并被国际电工委员会(IEC)认可的国际标准。
EPA标准基于以太网技术提出了完整的工业控制模型,采用确定性调度方法解决了以太网用于工业控制现场的实时性问题,提出了基于功能块的分布式控制模型。组态软件作为面向监控与数据采集的软件平台工具,在自动监控系统中起着重要的作用。随着EPA标准的推广,基于功能块的EPA组态软件的研究与开发逐渐成为该领域的研究热点。本文正是在此背景下,对基于功能块的EPA组态软件的开发进行了一些积极的探索。
本文在概述了工业以太网的发展背景之后,分析了组态软件的发展趋势,介绍了组态软件的基本结构和研究现状。在充分进行客户调查的基础上,分析组态软件的功能需求,细致的分析了EPA通信规范和EPA功能块,对基于功能块的EPA组态软件进行了总体设计;分析功能块互连、功能块间通信和功能块与通信协议栈的关系,完成链路组态模块的设计与实现,并进行了链路组态模块测试;分析EPA设备间的通信过程、设备的启动和组态过程,完成编译下载模块的设计与实现,并进行了编译下载模块测试;分析现场设备管理信息库和通信协议栈功能需求,完成现场设备管理信息库与嵌入式通信协议栈的设计与实现,采用协议一致性测试平台对其进行了测试。
通过测试,验证了基于功能块的EPA组态软件设计的可行性和正确性。最后在总结论文工作的基础上,对下一步工作进行了展望。