以太网在工业应用中的实时特性研究 被引量：31

1

作者 陈磊 冯冬芹 +1 位作者 金建祥 褚健 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期670-675,共6页

总结了以太网实时问题的研究现状,以工业控制过程为背景,分析了以太网端到端的通信延迟并给出计算方法.通过仿真实验,讨论了在同时、随机、调度三种信息发送方式下,标准以太网和快速以太网的实时特性.研究表明,快速以太网的实时能力明... 总结了以太网实时问题的研究现状,以工业控制过程为背景,分析了以太网端到端的通信延迟并给出计算方法.通过仿真实验,讨论了在同时、随机、调度三种信息发送方式下,标准以太网和快速以太网的实时特性.研究表明,快速以太网的实时能力明显优于标准以太网;在网络负荷低时调度发送方式的实时性能最优,但存在明显的频率转折点;在网络负荷饱和时三种信息发送方式的实时性能没有显著差别. 展开更多

关键词 以太网 工业应用 端到端通信延迟 冲突检测 载波侦听多路访问 实时

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实时工业以太网EtherCAT时序特性分析系统 被引量：8

2

作者 郇极 刘喆 +1 位作者 靳阳 胡星 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1238-1242,1248,共6页

分析了实时工业以太网的特点,提出一种时序特性分析系统,该系统硬件部分包括数据侦听器和监听计算机;软件部分是安装在监听计算机上的时序分析仪.数据侦听器是以现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)为核心的硬件单元... 分析了实时工业以太网的特点,提出一种时序特性分析系统,该系统硬件部分包括数据侦听器和监听计算机;软件部分是安装在监听计算机上的时序分析仪.数据侦听器是以现场可编程门阵列(FPGA,Field-Programmable Gate Array)为核心的硬件单元,主要功能是捕捉被监听链路上的数据帧,提取并封装原始帧的信息生成一个Probe帧,随后转发原始帧和Probe帧到监听计算机.Probe帧是提出的一种专门用于实时工业以太网时序和功能分析的以太网数据帧.时序分析仪解析Probe帧中封装的信息,按照用户设置进行计算统计后,以图形化的方式显示分析结果.最后,构建基于实时工业以太网EtherCAT的实验系统进行功能验证.实验结果表明,时序特性分析系统能够完成对实时工业以太网数据的在线捕捉和离线分析,并能清晰、直观的显示被监听链路和器件时序特性的解析结果. 展开更多

关键词 实时工业以太网 时序分析 数据侦听 Probe帧 ETHERCAT

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基于工业以太网的实时控制性能分析 被引量：18

3

作者 沈青 桂卫华 杨铁军 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期233-235,共3页

以太网应用于工业网络控制系统是控制网络的发展方向,但它采用的CSMA/CD媒体访问机理,对于一些时间要求严格的控制过程会造成响应时间的不确定性。在工业网络中采用交换以太网可以消除传统共享以太网中存在的网络操作的不确定性,从而有... 以太网应用于工业网络控制系统是控制网络的发展方向,但它采用的CSMA/CD媒体访问机理,对于一些时间要求严格的控制过程会造成响应时间的不确定性。在工业网络中采用交换以太网可以消除传统共享以太网中存在的网络操作的不确定性,从而有效提高网络控制系统的控制性能。该文从理论上分析并计算工业以太网的最大通信延时,通过伺服二阶PID数字网络控制系统实例,定量分析网络协议和网络负载对网络控制性能参数的影响,为网络控制系统的设计提供了理论分析依据。 展开更多

关键词 网络控制系统 工业以太网 实时控制 伺服控制系统

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基于EPA工业以太网的现场控制器研制 被引量：11

4

作者 黄文君 金建祥 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期949-952,共4页

介绍EPA工业以太网和网络控制系统的基本结构,提出了基于EPA工业以太网和Compact PCI总线的先进现场控制器的解决方案,分析并解决了控制器通讯实时性调度协议、确定性通讯、现场总线集成等几项关键技术,使网络控制系统在开放性、可靠性... 介绍EPA工业以太网和网络控制系统的基本结构,提出了基于EPA工业以太网和Compact PCI总线的先进现场控制器的解决方案,分析并解决了控制器通讯实时性调度协议、确定性通讯、现场总线集成等几项关键技术,使网络控制系统在开放性、可靠性、运算执行能力等方面具有良好的性能。 展开更多

关键词 epa工业以太网 网络控制系统 控制器 确定性通讯 现场总线集成

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EPA实时以太网系统中控制与通信的同步方法 被引量：2

5

作者 刘宁 吕鲲 薛铜龙 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第7期1391-1396,共6页

为了提高EPA(Ethernet for Plant Automation)系统的通信实时性能,在EPA确定性通信调度策略的基础上,提出了一种控制与通信的同步方法.该方法将EPA设备的通信宏周期划分为通信时间片和控制时间片;程序在每次巡回执行时获取当前时间,并... 为了提高EPA(Ethernet for Plant Automation)系统的通信实时性能,在EPA确定性通信调度策略的基础上,提出了一种控制与通信的同步方法.该方法将EPA设备的通信宏周期划分为通信时间片和控制时间片;程序在每次巡回执行时获取当前时间,并根据当前时间是位于通信时间片内还是控制时间片内来决定执行通信任务还是控制任务;在执行控制任务时,使用设置和扫描状态标识的方式保证功能块在通信宏周期中的单次执行.实验表明,该方法能够有效避免EPA系统中功能块的无效执行和数据的无效传输,提高系统的通信实时性能. 展开更多

关键词 epa 实时以太网 控制 通信 同步

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实时工业以太网技术的研究 被引量：15

6

作者 魏亚鹏 韩卫光 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2013年第7期49-53,共5页

实时工业以太网是工业控制通信领域研究的热点。对国际电工委员会制定的工业以太网与现场总线规范进行了深入研究,并对入选其中的10种实时以太网技术进行了分析、归类。重点对目前工业以太网中实时性最好的EtherCAT协议进行了深入研究,... 实时工业以太网是工业控制通信领域研究的热点。对国际电工委员会制定的工业以太网与现场总线规范进行了深入研究,并对入选其中的10种实时以太网技术进行了分析、归类。重点对目前工业以太网中实时性最好的EtherCAT协议进行了深入研究,详细分析了EtherCAT网络的拓扑结构、通信原理及其主站、从站的协议构成。经过对IEC61158中的各种工业通信标准进行分析后,得出工业通信网络的发展方向:实时以太网和现场总线将向着开放统一的方向发展。 展开更多

关键词 实时工业以太网 现场总线 IEC61158 ETHERCAT

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基于工业以太网和实时操作系统的多CPU嵌入式变电站通信处理平台 被引量：4

7

作者 刘炬 刘晓明 +2 位作者 陈宇恩 赵龙江 耿世奇 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期123-126,共4页

介绍了一种嵌入式变电站通信处理软硬件平台。该平台硬件包括主CPU插件和各种功能插件,并由工业以太网、CAN现场总线组成内部通信网络,具有网络化、分布式、模块化、可扩展性和开放性等特点;软件基于嵌入式实时操作系统,采用模块化分层... 介绍了一种嵌入式变电站通信处理软硬件平台。该平台硬件包括主CPU插件和各种功能插件,并由工业以太网、CAN现场总线组成内部通信网络,具有网络化、分布式、模块化、可扩展性和开放性等特点;软件基于嵌入式实时操作系统,采用模块化分层设计思想,设计了通信处理软件平台,实现了数据库管理层、硬件抽象层、通信协议层,层与层之间通过API函数实现松散耦合。在该平台上通过软硬件不同的配置实现了变电站内的远动工作站、保护管理机、嵌入式故障信息子站等通信处理装置,并在各种电压等级的变电站中广泛使用。 展开更多

关键词 通信处理平台 工业以太网 CAN现场总线 实时操作系统 变电站自动化系统

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工业以太网实时性的解决方案 被引量：6

8

作者 张立众 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2010年第1期28-30,共3页

解决以太网在工控领域的实时性问题通常有两种方案:一种是通过软件和硬件的方法来改进,另一种是通过修改以太网的数据链路层协议MAC或在此之上增加确定性调度层。文章就每一种方案详细分析说明。提出将两者结合使用的解决方案,并依此对... 解决以太网在工控领域的实时性问题通常有两种方案:一种是通过软件和硬件的方法来改进,另一种是通过修改以太网的数据链路层协议MAC或在此之上增加确定性调度层。文章就每一种方案详细分析说明。提出将两者结合使用的解决方案,并依此对交换式以太网技术存在的问题,运用EPA给出了较为合理的解决方案。 展开更多

关键词 MAC 交换式以太网 实时性 epa

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交换式工业以太网实时性评价实验平台的设计 被引量：2

9

作者 彭杰 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第7期255-257,共3页

构建了一个交换式工业以太网实时性评价实验平台。该实验平台不但可以根据工厂生产现场的实际网络负载构造出对应的实时和非实时流量以及激发“端口竞争”,而且可以对工业以太网实时性情况进行监测和评价。实验验证了实验平台的系统准... 构建了一个交换式工业以太网实时性评价实验平台。该实验平台不但可以根据工厂生产现场的实际网络负载构造出对应的实时和非实时流量以及激发“端口竞争”,而且可以对工业以太网实时性情况进行监测和评价。实验验证了实验平台的系统准确性和稳定性。 展开更多

关键词 工业以太网 实时性能 评价

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工业以太网实时通信技术及进展 被引量：2

10

作者 刘科 《工矿自动化》 北大核心 2005年第3期53-55,共3页

改善实时性之后,以太网已经成功地进入工业自动化信息层、控制层。以太网应用到工业现场设备层,实时性仍然是最大障碍。文章结合以太网的通信机制,探讨了典型的工业以太网实时性技术特点,介绍了能够应用于现场设备的确定性工业以太网—... 改善实时性之后,以太网已经成功地进入工业自动化信息层、控制层。以太网应用到工业现场设备层,实时性仍然是最大障碍。文章结合以太网的通信机制,探讨了典型的工业以太网实时性技术特点,介绍了能够应用于现场设备的确定性工业以太网———Ethernet Powerlink的解决方案。 展开更多

关键词 工业控制 以太网 数据传输 实时通信

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基于EPA的工业以太网智能接口研究及实现

11

作者 陈清洪 秦大同 蒙建波 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期11-14,共4页

为了满足对工业现场的远程实时监控和管理,针对工业现场的具体特点,介绍了一种基于工业以太网(EPA)的智能接口,分析了其硬件实现原理以及抗干扰措施和软件实现,并成功应用于重庆某公司的国家创新基金项目,实现了对现场模拟量控制设备和... 为了满足对工业现场的远程实时监控和管理,针对工业现场的具体特点,介绍了一种基于工业以太网(EPA)的智能接口,分析了其硬件实现原理以及抗干扰措施和软件实现,并成功应用于重庆某公司的国家创新基金项目,实现了对现场模拟量控制设备和数字量控制设备的信号采集、控制和与现场设备的RS232和RS485通信.结果表明,通过EPA智能接口可实现网络远程访问和监控. 展开更多

关键词 工业以太网(epa) 智能接口 远程监控 在线编程

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快速实时工业以太网的研究 被引量：4

12

作者 赵飞翔 冯冬芹 胡协和 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第16期238-240,共3页

实时工业以太网技术不能满足高性能运动控制领域对高同步精度和强实时性的应用需求。为解决该问题,利用快速实时工业以太网(EPA-FRT)中的快速通信调度和精确同步技术提高网络系统的实时性和同步精度,给出EPA-FRT的6层通信模型及2层网络... 实时工业以太网技术不能满足高性能运动控制领域对高同步精度和强实时性的应用需求。为解决该问题,利用快速实时工业以太网(EPA-FRT)中的快速通信调度和精确同步技术提高网络系统的实时性和同步精度,给出EPA-FRT的6层通信模型及2层网络结构。性能测试结果表明,EPA-FRT系统的通信周期在1 ms内,同步偏差在1μs内,能够满足高性能运动控制领域对网络通信的需求。 展开更多

关键词 快速实时工业以太网 运动控制 通信调度 实时以太网 时钟同步

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一种高效的工业实时以太网网关的设计 被引量：4

13

作者 孙书仁 张承瑞 胡天亮 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第1期90-92,95,共4页

为解决控制系统中多轴同步控制时系统复杂和布线麻烦的问题,提出了一种基于EtherMAC的工业实时以太网网关的设计方案,将开放性更好的工业实时以太网EtherMAC与专用性更好的RTEX总线结合起来,给出了EtherMAC总线的运行机制和特点、RTEX... 为解决控制系统中多轴同步控制时系统复杂和布线麻烦的问题,提出了一种基于EtherMAC的工业实时以太网网关的设计方案,将开放性更好的工业实时以太网EtherMAC与专用性更好的RTEX总线结合起来,给出了EtherMAC总线的运行机制和特点、RTEX总线的优势、网关的软硬件结构及EtherMAC与RTEX结合的关键的时序部分的设计。实现了将RTEX网络嵌入到EtherMAC总线中,并能对其进行灵活的应用。经实验证明,设计的网关可以满足工业控制中应用的需要。 展开更多

关键词 EtherMAC RTEX 工业实时以太网 网关

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基于工业以太网实时协议的改进 被引量：2

14

作者 陆超 张曦煌 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2005年第10期2250-2254,共5页

介绍了一种基于工业以太网的实时协议,参考Profibus DP现场总线技术,基于以太网数据链路层的逻辑链路控制子层提出了一种改进方案,在以太网上实现了Profibus DP的基本功能,使以太网适应实时通信的要求和能够应用于设备级,并且与已经存在... 介绍了一种基于工业以太网的实时协议,参考Profibus DP现场总线技术,基于以太网数据链路层的逻辑链路控制子层提出了一种改进方案,在以太网上实现了Profibus DP的基本功能,使以太网适应实时通信的要求和能够应用于设备级,并且与已经存在的Profibus DP现场总线上的应用保持了连续性和兼容性。最后介绍了协议的实现和性能分析。 展开更多

关键词 工业以太网 实时协议 逻辑链路控制 PROFIBUS DP

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Fieldbus／IA2005展会聚焦浙大中控EPA实时以太网技术

15

《中国电力》 CSCD 北大核心 2005年第5期62-62,共1页

2005年4月12-14日，Fieldbus/A2005(第四届中国国际现场总线与工业自动化仪表展览会)在北京海淀展览馆举行。作为国内最早从事现场总线研究与开发的企业之一．浙大中控参加了此次展会，重点展出了与国内多家科研机构合作开发的EPA实时... 2005年4月12-14日，Fieldbus/A2005(第四届中国国际现场总线与工业自动化仪表展览会)在北京海淀展览馆举行。作为国内最早从事现场总线研究与开发的企业之一．浙大中控参加了此次展会，重点展出了与国内多家科研机构合作开发的EPA实时以太网技术，并采用实物与模型结合的方式，演示了EPA在工业现场的实际应用效果。 展开更多

关键词 以太网技术 浙大中控 epa 实时 展会 工业自动化仪表 聚焦 现场总线 2005年 研究与开发 合作开发 科研机构 工业现场 展览馆 展览会 第四届 国内

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基于EtherCAT协议现场级实时以太网控制系统研究 被引量：21

16

作者 王磊 李木国 +1 位作者 王静 王晓亮 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第7期2294-2297,共4页

针对工业现场级控制对实时性要求越来越高的问题,提出了采用新一代工业以太网协议标准—EtherCAT协议构建现场级控制系统的方案。为了验证方案的可行性,以海洋环境监测应用为背景设计了多路浪高数据采集与控制系统,并在实验室条件下对... 针对工业现场级控制对实时性要求越来越高的问题,提出了采用新一代工业以太网协议标准—EtherCAT协议构建现场级控制系统的方案。为了验证方案的可行性,以海洋环境监测应用为背景设计了多路浪高数据采集与控制系统,并在实验室条件下对包括主站和从站的完整系统进行了测试。实验结果表明,该类系统能够实现响应时间为微秒级的实时数据监控,为现场级以太网高实时性监控的实现提供了可行的解决途径。 展开更多

关键词 实时性 工业以太网 EtherCAT协议 现场级控制 响应时间

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基于工业以太网的KJ82矿井综合监控系统 被引量：11

17

作者 孙彦景 钱建生 +1 位作者 裴立瑞 郭星歌 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期237-239,共3页

构建基于冗余环形光纤工业以太网和现场总线的多主传输的KJ82矿井综合监控系统网络体系结构,支持网络化控制和硬实时优先级技术,实现综合监控系统异常的联动控制。采用改进的网络协议,具有实时数据处理及各种监控子系统的汇接的能力。... 构建基于冗余环形光纤工业以太网和现场总线的多主传输的KJ82矿井综合监控系统网络体系结构,支持网络化控制和硬实时优先级技术,实现综合监控系统异常的联动控制。采用改进的网络协议,具有实时数据处理及各种监控子系统的汇接的能力。设计实现的KJF23防爆交换机和KJF36/42本安型分站在现场成功应用,测试表明其提高了矿井监控系统的反应速度、集成能力、可靠性、兼容性。 展开更多

关键词 综合监控系统 工业以太网 实时性 网络化控制

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基于工业以太网的数控系统多轴同步控制的研究 被引量：3

18

作者 白玉成 唐小琦 +1 位作者 陈吉红 胡欢 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第8期61-65,共5页

对基于工业以太网的数控系统的同步性进行了深入分析,指出了轴间同步和主从同步对网络化数控系统的影响,在此基础上提出一种基于以太网技术的数控系统实现方案。提出了电流环同步校正的思想和一种针对数控加工领域的以太网通信协议——E... 对基于工业以太网的数控系统的同步性进行了深入分析,指出了轴间同步和主从同步对网络化数控系统的影响,在此基础上提出一种基于以太网技术的数控系统实现方案。提出了电流环同步校正的思想和一种针对数控加工领域的以太网通信协议——EtherCNC。最后,通过实验证实该方案的有效性和可实施性。 展开更多

关键词 工业以太网 EtherCNC 数控系统 实时 同步

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基于工业以太网的污水处理控制系统 被引量：7

19

作者 程小劲 韩向东 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2005年第2期37-38,共2页

在介绍了以太网技术进入工业控制领域的原因及所需解决实时性、可靠性的基础上,提出了基于工业以太网的污水处理控制系统整体方案。

关键词 工业以太网 实时性 可靠性 污水处理控制系统

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变频装置高速以太网EPA通用接口模块的开发 被引量：1

20

作者 梁涛 张浩 +1 位作者 孙鹤旭 林涛 《电测与仪表》 北大核心 2007年第4期24-28,共5页

为了将变频器接入EPA网络,实现由以太网的实时运动控制,采用模块化的设计思想,为所开发的永磁同步电动机数字交流伺服控制器设计了高速智能EPA通信接口。该模块核心为AT91R40008 ARM7处理器,由AX88796网卡芯片实现TCP/IP协议的解析,采用... 为了将变频器接入EPA网络,实现由以太网的实时运动控制,采用模块化的设计思想,为所开发的永磁同步电动机数字交流伺服控制器设计了高速智能EPA通信接口。该模块核心为AT91R40008 ARM7处理器,由AX88796网卡芯片实现TCP/IP协议的解析,采用DPRAM实现与变频控制器高速并行数据通信,并在μC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统下实现了EPA工协议栈,通过时钟同步实现实时运动控制。测试结果表明,采用该EPA模块的变频调速装置具有较高的精度、实时性和通用性。 展开更多

关键词 epa 实时工业以太网 嵌入式实时操作系统 时钟同步 变频器

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