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1、大连理工大学硕士学位论文EPA组态方法研究及程序实现姓名：叶哲琦申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：仲崇权20040301A b s t r a c tM u c ha t t e n t i o ni Sp a y e dt oI n d u s t r yE t h e m e ta si ti st h en e x tg e n e r a t i o nc o n t r o ln e t w o r kt e c h n o l o g y E P Ai sa ni n d u s t r yE t h e m e ts p e c i f i c a t i o
2、nd e f i n e db yo u rc o u n t r y 。I ti sv e r yi m p o r t a n tt os t u d yt h ec o n f i g u r a t i o ns o f t w a r eo fE P As y s t e m T h es y s t e mm o d e l t h et o p o l o g ys t r u c t u r eo fn e t w o r ka n dt h ec o m m u n i c a t i o nm o d e lo fE P Aa r es t u d i e da n dE
3、P Ac o n f i g u r a t i o nm e t h o di Sd i s c u s s e d T h em o s ti m p o r t a n tm a t t e ro f E P Ac o n f i g u r a t i o ni st h ec o n f i g u r a t i o no fa p p l i c a t i o no fd i s t r i b u t e dc o n t r o ls y s t e m T h e r ea r et h r e ek e yi t e r n s ，E P Af u n c t i o
4、nb l o c k ，E P Ar e a lt i m ec o m m u n i c a t i o ns p e c i f i c a t i o na n dE P Ad e v i c ed e s c r i p t i o nl a n g u a g e T h ef u n c t i o nb l o c k sa r ei na c c o r d a l i c ew i t hI E C 614 9 9a n dI E C 618 0 4s p c i f i c a t i o n t h e ya r ed i s t r i b u t e di nf i
5、 e l dd e v i c e s T h eE P Af u n c t i o nb l o c ki St h eb a s i ce l e m e n to fd i s t r i b u t e dc o n t r o ln e t w o r k 。E P Ar e a lt i m ec o m m u n i c a t i o ns p e c i f i c a t i o ni Su s e df o rf u n c t i o nb l o c k st oc o m m u n i c a t ew i t he a c ho t h e r I ti S
6、b a s i cq u a l i f i c a t i o nt od e v i c ec o n n e c t i o n T h eX D D L ( E x t e n s i b l eD e v i c eD e s c r i p t i o nL a n g u a g e ) b a s e do nX M Li su s e dt Od e v i c ec o o p e r a t i o n D e s i g na n di m p l e m e n tt h eE P Ac o n f i g u r a t i o ns o f t w a r ew
7、h i c hi sn a m e dE P A C o n f i g u r a t o r E P A C o n f i g u r a t o ri sav i s u a la n dg r a p h i cc o n f i g u r a t i o ns o f t w a r ea n di ti sd e v e l o p e db yV i s u a lC 十+ 6 O I ti Su s e dt oc o n f i g u r a t ea l ls o f t w a r ea n dh a r d w a r er e s o u r c e so ft
8、 h ef i e l dn e t w o r ka n du n i t ea l lt oo n et oc o o p e r a t et oa c h i e v ec o n t r o lp u r p o s e E P A C o n f i g u r a t o ri sd i v i d e di n t os e v e r a lm o d u l e sa n de a c hm o d u l ei Sd i s c u s s e d D i s c u s st h es o f t w a r ed e v e l o p m e n to ft h e
9、i n d u s t r ye t h e m e tI Od e v i c ew h i c hu s e st h er a b b i t 2 0 0 0a si t sm i c r o p r o c e s s o r T h es o f t w a r ed e v e l o p m e n to ff i e l dd e v i c ei n c l u d e st w op a r t s ，t h ep r o g r a md e s i g n i n ga n dt h ed e v e l o p m e n to fd e v i c ed e s c
10、 r i p t i o nf i l e C o n f i g u r a t ei n d u s t r yE t h e r n e tI Od e v i c e sb yE P A C o n f i g u r a t o r ,c o n s t r u c t i n gt w oa p p l i c a t i o n s t h eP I Dc o n t r o ll o o pa n dD I D Oc o n t r o ln e t w o r k T h et w oa p p l i c a t i o n sb c l t ha c h i e v et
11、 h e i rc o n t r o lp u r p o s e s I ti sc o n f i r m e dt h a tt h eE P As y s t e mi Sa v a i l a b l eb yt h ed i s c u s s i n go ft h ea b o v ea n dt h ea p p l i c a t i o n s I ta l s os h o w st h a tE P A C o n f i g r u a t o ri saf r i e n d l ya n de a s yc o n f i g u r a t i o ns o
12、 f t w a r e I th a Sm u c hs i g n i f i c a n c ei np r a c t i c e K e yW o r d s ：I n d u s t r yE t h e r n e t ；E P A ；C o n f i g u r a t i o ns o f t w a r e ；F u n c t i o nb l o c k ； C o m m u n i c a t i o ns p e c i f i c a t i o n ；D e v i c ed e s c r i p t i o n大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文
13、作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。保密彳在筌解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密口。( 请在以上方框内打“ )作者签名：指导导师签名：E P A 组态方法研究及程序设计和实现0 前言本课题属先进制造及自动化技术研究领域，源于国家8 6 3 项目基于高速以太网技术的现场总线控制设备。研究的主要内容是基于( ( E P A 标准的工业以太网
14、组态控制平台。( ( E P A 标准全称为工业测量与控制系统的E P A 系统结构和通信标准，是我国自己制定的工业以太网标准。E P A 标准目前已通过国家一期评审，是本课题研究的主要依据。所涉及的主要参考文献还包括：I E C 6 1 4 9 9 ( P A S ) “工业测量与控制系统用功能块”和I E C 6 1 8 0 4( P A S ) “过程控制用功能块2 J S , F F 基金会现场总线标准及H S E 高速以太网标准。I E C6 1 4 9 9标准是国际电工协会制定的分布式工业过程测量与控制中的功能块标准，定义了“工业测量与控制系统用功能块”模型。I E C 6 1 8
15、 0 4 ( P A S ) 则定义了针对“过程控制用”的“功能块”模型。F F 基金会现场总线标准则对功能块的具体实现给出了定义，并制定了一套用于描述设备的语言。H S E 标准是基金会现场总线组织定义的工业以太网标准，是在F F现场总线基础上制定的标准。本课题重点研究了基于以太网的分布式控制应用组态的原理和机制，详细讨论了组态控制平台的设计和实现。全文共分7 章。第一章绪论，分析了现场总线和工业以太网两种技术，得出工业以太网是现场总线技术发展的趋势的结论。第二章E P A 规范及E P A 系统组态，研究了E P A 规范，讨论了E P A 系统的组态方法。第三章分布式控制系统应用组态的研
16、究，提出了分布式应用的三要素，阐述E P A 组态控制平台的核心思想和理论依据。第四章E P A 组态软件的设计思想和实现方案，本章是全文的工作重点。第五章E P A 现场设备的软件开发，研究了底层设备的程序设计及设备描述文件的开上l 工反。第六章E P A 组态软件应用实例，列举了两个应用实例，对本文所作工作进行验证。第七章总结，总结了全文工作重点及本文的创新点，并对今后的工作做了展望。E P A 组态方法研究及程序设汁和实现1 绪论现场总线的出现给工业自动化带来一场深层次的革命，但多种现场总线互不兼容，不同公司的控制器之间不能相互实现高速的实时数据传输，信息网络存在协议上的鸿沟导致出现“自动化孤岛”等，这一些不足之处阻碍了现场总线的进一步发展( i I 。在现场总线的发展受到阻碍的时候，以太网技术却得到了迅猛的发展，主要表现在以太网速度的大幅提升和交换技术的不断完善。以太网的这些变化，使其应用于工业现场领域成为了可能。而将以太网技术引进到工业控制网络，不仅可以解决现场总线固有的问题，同时还可以带来以太网
