广邻高速公路华蓥山隧道监控系统及其性能分析

摘要

该论文是对华蓥山隧道监控系统进行调查研究的基础上完成的.首先,研究了目前工控领域中常见的两种控制网络--现场总线、工业以太网及其基础理论,其中涉及到两种网络的特点、种类、优缺点、应用现状等.在阐述工业以太网较现场总线具有诸多优点的基础上,研究了几个典型的关于现场总线与工业以太网融合的协议.针对华蓥山隧道监控系统的情况,对Modbus协议做了进一步的分析.然后研究了华蓥山隧道监控系统的组成、功能、网络结构及其配置,以及上下位机软件,其中包括组态软件的主要特点.分析、计算了网络的平均传送时延,通过对比、分析计算结果得出影响HTSCS系统令牌环网平均传送时延的主要因素.采用状态空间法来分析系统的可靠性.提出了华蓥山隧道监控系统的马尔可夫可靠性模型,并通过简化模型达到便于计算的目的;然后提出了三种提高系统可靠性的方法,并逐一分析这些方法的利弊,通过分析选用了冗余方法来提高系统的可靠性;利用已有的数据计算了系统的可靠度和平均故障间隔时间,证明了HTSCS系统具有较高的可靠性.这为工程应用提供了理论依据.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

第2章现场总线、工业以太网技术

2.1现场总线定义和优点

2.3 Modbus和Modbus Plus现场总线协议

2.3.1 Modbus协议

2.4关于以太网

2.4.2快速以太网

2.4.3千兆位以太网

2.5工业以太网的出现和发展

2.6以太网用于工业领域中的优势

2.7现场总线与工业以太网的融合

第3章广邻高速公路华蓥山隧道监控系统

3.1系统组成及功能

3.2网络结构和配置

3.2.1网络结构

3.2.2网络配置

3.3上位机、下位机软件

3.3.1 PC机上的组态软件

3.3.2 PLC的编程软件—Concept[25]

第4章HTSCS系统远程监控的实现与嵌入式工业以太网设想方案

4.2基于嵌入式模块工业以太网取代Modbus Plus现场总线的设想方案

4.2.1 RCM2200以太网控制模块[56]

4.2.2 RS2-TX、RS2-FX/FX以太网卡规式交换机[57]

4.2.3现场智能I/O终端

第5章HTSCS监控系统的性能分析

5.1 HTSCS系统令牌环网的时延分析

5.2监控系统可靠性分析

5.2.1可靠性的主要指标[35][37]

5.2.2两种典型的可靠性系统模型

5.2.3可修系统的可靠性模型

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文