本文選題：EPA實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng) + Modbus總線　； 參考：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：煤礦行業(yè)中大量使用基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的監(jiān)控系統(tǒng),由于各種現(xiàn)場(chǎng)總線之間互不兼容,給使用維護(hù)造成了很大的不便和浪費(fèi)。然而各現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)的信息層均有接入TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的需求。本文針對(duì)上述問(wèn)題,以我國(guó)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的EPA實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ),在分析不同現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)之上,提出了一種基于EPA標(biāo)準(zhǔn)的多現(xiàn)場(chǎng)總線礦用綜采監(jiān)控系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)信息層統(tǒng)一接入工業(yè)以太網(wǎng)的目標(biāo)。本文主要工作如下:1.對(duì)EPA實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了解析,在對(duì)Modbus、CAN、Zigbee的協(xié)議模型、協(xié)議幀格式、協(xié)議特性三方面進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,給出了三種總線技術(shù)接入EPA實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)的方法與EPA實(shí)時(shí)調(diào)度策略。2.設(shè)計(jì)了基于EPA標(biāo)準(zhǔn)的多現(xiàn)場(chǎng)總線礦用綜采監(jiān)控系統(tǒng)。給出了系統(tǒng)的總體架構(gòu)與網(wǎng)絡(luò)模型設(shè)計(jì)方案,并給出了基于EPA標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧的Modbus、CAN、Zigbee三種協(xié)議轉(zhuǎn)換方法。3.對(duì)基于EPA標(biāo)準(zhǔn)的多現(xiàn)場(chǎng)總線礦用綜采監(jiān)控系統(tǒng)的軟硬件進(jìn)行了設(shè)計(jì)。對(duì)EPA/Modbus、EPA/CAN、EPA/Zigbee三種通信協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備,以及對(duì)Modbus總線的I/O輸入輸出設(shè)備、閉鎖型擴(kuò)播電話、CAN總線環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備、Zigbee環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行了設(shè)計(jì),并給出了硬件原理圖與軟件結(jié)構(gòu)圖。4.以淮南某企業(yè)委托研制的KTCxxx礦用通信/控制/保護(hù)系統(tǒng)為實(shí)例,將本文提出的基于EPA標(biāo)準(zhǔn)的多現(xiàn)場(chǎng)總線礦用綜采監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了工程應(yīng)用實(shí)踐,并對(duì)設(shè)計(jì)研制完成的系統(tǒng)進(jìn)行了性能分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)試,達(dá)到了工程應(yīng)用設(shè)計(jì)的要求。
[Abstract]:A large number of monitoring systems based on fieldbus technology are used in coal mine industry. Because of the incompatibility between various fieldbuses, it is inconvenient and wasteful to use and maintain them.However, the information layer of each fieldbus system has the requirement of accessing TCP/IP network.In order to solve the above problems, based on the international technical standard of EPA real time industrial Ethernet, which has completely independent intellectual property rights in China, this paper analyzes the characteristics of different fieldbus technologies.A multi-fieldbus fully mechanized mining monitoring system based on EPA standard is proposed to realize the goal of unified access of information layer to industrial Ethernet.The main work of this paper is as follows: 1.The international standard of EPA real-time industrial Ethernet technology is analyzed, and the protocol model, protocol frame format and protocol characteristic of Modbus CAN Zigbee are analyzed.This paper presents three methods of accessing EPA real time industrial Ethernet with three bus technologies and EPA real time scheduling strategy. 2. 2.A multi-field bus fully mechanized coal mining monitoring system based on EPA standard is designed.The overall architecture of the system and the design scheme of the network model are given, and three protocol conversion methods based on the EPA standard protocol stack are given.The software and hardware of multi-field bus fully mechanized mining monitoring system based on EPA standard are designed.In this paper, three kinds of communication protocol conversion equipment, EPA-Modbus EPA-CAN- EPA-EPA-Zigbee, I / O I / O input and output equipment of Modbus bus, and Zigbee environmental monitoring equipment of can bus are designed, and the hardware schematic diagram and software structure diagram are given.Taking the KTCxxx communication / control / protection system commissioned by a Huainan enterprise as an example, the multi-fieldbus fully mechanized coal mining monitoring system based on EPA standard is put forward in this paper.The performance analysis and experimental test of the system are carried out, which meet the requirements of engineering application design.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TD67;TP277

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本文編號(hào)：1752384