基于MODBUS/TCP的分布式粮情监控系统的设计

随着大型粮食专储房仓的不断增加,实时在线多点分层的温湿度监控愈来愈重要.采用数字温湿度传感器,实现每个温湿度探头直接联网,且信号传输过程的衰减不会影响系统精度,每个出线口"一线总线"可接多达64个温湿度探头,传输距离可达200 m;采用基于MODBUS/TCP开放式网络协议的以太网总线控制器实现了监控工作站、可编程现场总线控制器(PFC)和现场分机之间的开放式数据交换.这种采用数字传感器和以太网总线控制器进行数据交换的方式,可以真正地实现组态系统和数据采集模块的无缝连接,为大型专储粮库的监控和远程浏览提供了有效的手段.     

基于工业以太网的总线综合管理系统研制

介绍了以32位内嵌ARM核的LPC 2210为微控制器的基于工业以太网的总线综合管理系统设计思路,设计了CAN总线、USB总线以及以太网的接口硬件电路以及基于μC/OS-Ⅱ的实时多任务软件流程.该总线综合管理系统解决了仪器仪表与以太网的数据传输,可实现对仪器仪表的远程控制和访问.     

工业以太网在智能建筑中应用

在介绍了以太网应用于工业控制领域需要解决的问题的基础上,论述了工业以太网在某智能建筑中的应用,该智能建筑包括空调、给排水、变配电、电视监控及火灾报警等控制系统,各控制系统基于工业以太网架构构成工业控制系统.详述了给排水控制系统的控制要求、控制流程及控制策略.由于工业以太网架构贯穿了整个控制网络的各个层次,实现了办公自动化和工业控制的无缝连接,提高了系统的可靠性、开放性、可扩展性和易维护性,降低了成本.     

基于工业以太网的煤矿综合监控系统

针对现存煤矿监控系统功能单一,资源不能共享的问题,设计了一种基于工业以太网的综合监控系统。采用千兆工业以太环网+CAN现场总线方式的结构模式建立煤矿综合监控系统,将系统分为管理层、监控层和设备层三层,各监控子系统通过工业以太环网传输平台汇集。并根据该系统的结构特点设计了基于组态软件的煤矿综合监控软件,实现了综合信息的集合,提高了煤矿监控自动化的水平。     

基于Profibus和工业以太网的钢铁企业计量系统的实现

根据钢铁企业的自身特点,提出一种基于Profibus和工业以太网技术的综合自动化计量系统的实现方法,以达到节能增效,促进企业生产管理的信息化建设,提高企业竞争力的目的．系统所采用的网络结构,从逻辑上可分为现场设备层、控制管理层、生产管理层3种．经过一年多的现场实际运行表明该方案能很好地满足大型钢铁企业的内部计量要求．     

基于现场总线的嵌入式SPC系统研究

就如何在复杂环境下利用丰富的信息资源来研究和开发新一代统计过程控制SPC系统为主题,围绕将各个特定的、简单功能模块组成一个个独立单元嵌入到复杂系统中这一基本思想,阐述了基于现场总线的车间级质量控制网络和企业级质量管理网络的分层质量控制总体解决方案,以及网络的拓扑结构;采用并行处理技术设计了嵌入式SPC单元;探讨了单元的Profibus总线组网技术、工业以太网接口单元等组成单元与系统集成的关键技术;同时对质量数据网络传输的可靠性和安全性机制进行了分析.实践证明,该系统行之有效.     

基于现场总线的水厂自动化结构模式

根据我国水厂自动化常用的结构模式,提出了基于现场总线的水厂自动化结构模式,分析了该模式的优点,论述了基于ControlNet和PROFIBUS的水厂自动化系统硬件组成和功能设置．并给出了典型结构图．介绍了一个基于现场总线的水厂自动化应用实例．     

基于MODBUS现场总线的计算机数据采集系统

介绍了基于MODBUS现场总线的计算机数据采集系统．以工控机为主站,带协议接口的数据采集卡为从站,运用MODBUS协议实现了计算机与现场数据采集设备之间数据传输．阐述了MODBUS通讯协议基本内容和格式,以及软件实现方法．     

工业以太网中嵌入式TCP/IP协议应用技术分析

阐述了以太网主导工业自动化领域的必然性和优越性,给出了工业以太网的架构和实施要点,详细讨论了工业以太网技术中的关键之处--嵌入式TCP/IP通信协议栈的特点、开发及应用,最后就当前该技术的应用进一步做了总结和展望.     

和利时系列PLC与西门子S7-300PLC的以太网通信研究

通过对和利时公司CPU24x PLC系统和西门子公司S7—300／400PLC系统内部通讯处理器及通讯协议的研究,介绍了一种采用以太网实现现场总线控制系统通信的方法,并成功地实现了和利时公司CPU24x PLC系统和西门子公司S7—300／400 PLC系统的相互通信．     

PROFIBUS和MODBUS协议互连方法的研究

在介绍了PROFIBUS和MODBUS两种现场总线协议模型的基础上,探讨了PROFIBUS和MODBUS两种现场总线的协议下协议下的网络互连技术与协议转换模型．在不改变原有的网络体系结构的条件下,采用网关进行协议转换,构建了自低层向高层逐层进行的协议转换模型．同时也给出了网关实现的具体软、硬件设计方法,解决了异构网络互连问题．     

基于MODBUS的层绕机控制系统的PLC通讯的实现

自动焊接的应用越来越广泛,焊丝需求量也越来越大,同时要求层绕设备应适应各种规格的焊丝,且运动精准可靠,自动化程度高.测控网络技术的应用为实现生产过程的自动化,提高产品质量和安全生产提供了保障.基于Modbus协议的层绕机测控系统采用总线结构,RS-485串行总线通信,通过网络实时精确控制,提高了缠绕精度和自动化程度.焊丝主动导开技术的实现弥补了国内同类产品的不足.设备经现场使用,性能稳定,工作可靠.     

基于远程证明的可信Modbus/TCP协议研究

由于工业控制系统（industrial control system,ICS）系统中的通信协议在设计之初很少考虑安全性,传统的ICS网络专用协议很容易遭到来自TCP/IP网络的远程攻击。本文通过增加可信硬件,结合远程证明方法设计了一种新的可信Modbus/TCP通信协议,提高使用专用通信协议的ICS网络安全性。修改了ICS网络中现场设备和控制设备中原有Modbus/TCP通信栈以达到双向认证的目的。利用远程证明方法基于白名单对Modbus/TCP客户机、服务器双方身份和安全状态信息进行认证。这些信息的更新由在线的证明服务器维护并推送给现场设备以减轻通信负担。协议数据通过2种方式受到保护：一是,通信过程中的消息认证密钥由可信硬件保护,只有拥有可信硬件绑定密钥的合法设备才能解密,保证通信数据无法在不被发现的情况下被篡改;二是,加密协议的敏感操作信息的密钥也受到可信硬件的保护。目前,还没有其他公开文献将可信组件引入Modbus/TCP通信环境中以保证其安全性。提出的可信Modbus/TCP协议具备完整性、可认证性、新鲜性和机密性4个安全属性。协议由HLPSL语言描述,使用SPAN工具验证,未发现可被攻击者利用的入侵路径。协议性能消耗最大的是认证子协议密码相关功能,但该消耗仅存在于首次通信前和周期性验证失败后。若采用针对ICS环境优化后的专用可信硬件,替代本文使用的通用可信硬件,相关开销将大幅降低。因协议字段的增加造成通信开销较小,仅为μs级。提出的可信Modbus/TCP协议能够满足ICS正常业务性能要求,既能防范非法通信实体,又能防范原本合法但因系统被篡改后不再可信的通信实体对协议通信发起的攻击。     

集散控制与现场控制的比较及对FCS技术的展望

近年来,由于计算机技术及计算机网络技术的进步,测控技术领域也因此发生了巨大变革,第五代过程控制体系结构ＦＣＳ已随着现场总线技术的发展而逐步形成。探讨过程控制体系结构从ＰＣＳ到ＦＣＳ的发展情况,并对ＦＣＳ技术与现场总线技术产生与发展作详细阐述。     

基于ARM嵌入式芯片TCP/IP协议的数据采集设计

在现代工业控制生产中, 利用计算机准确、高效、快速地对数据进行采集并对采集到的数据及时地进行A/ D 转换, 已经成为其重要的组成部分, 但是, 在目前的生产条件下, 仅仅依靠单片机等进行工业控制, 还存在着不完善的地方, 为此, 以嵌入式芯片S3C44B0 为控制平台, 改造后的控制系统与改造前的控制系统相比, 在控制方面具有实时性高, 可靠性好等优点。     

基于FPGA的以太网与E1协议转换器的实现

介绍了采用Xilinxspartan2系列FPGA芯片,配以异步SRAM,完成了以太网数据流和E1数据流之间的相互转换,并给出了SRAM接口模块和HDB3编码模块的算法设计流程及相关仿真结果。     

卫星TCP/IP的拥塞控制与协议欺骗

针对TCP/IP over Satellite中启动时间长、拥塞恢复时间长以及通信效率低等问题，给出了扩展初始窗口、选择确认和快速重传/快速恢复三种解决办法，并讨论了基于SSCOP协议的协议欺骗问题，该方法提高了TCP/IP over Satellite的效率和安全性。