EPA标准化进程、形势与今后的任务

论述了我国自主制定的EPA实时以太网标准的产生背景、主要技术创新特点以及正式成为国际标准的进程。在分析当今国际上工业以太网技术激烈竞争局面和标准化形势的基础上，提出我国应该抓住机遇，深化EPA及其系列标准的制定工作，进一步扩大EPA产品的推广工作，以推动我国工业自动化仪表行业的不断创新。     

EPA网络体系结构

随着以太网的迅速发展，工业以太网已经成为工业控制领域中的研究热点。针对这种情况，制定了一个具有自主知识产权的《基于以太网的工业现场网络通信协议标准》，即《EPA标准》。在介绍EPA网络体系结构的基础上，详细地描述了《EPA标准》的核心部分：应用层服务和管理层服务，并介绍了基于《REA标准》的演示系统，从而验证了《EPA标准》的可行性与正确性。     

EPA实时以太网标准化

分析了实时以太网应用需求，针对工业控制网络的通信特点，提出了制定基于以太网、TCP／IP协议的应用层服务和协议规范的必要性。介绍了EPA实时以太网的技术特点和标准化情况。     

中控EPA实时工业以太网技术被列为国际标准

EPA(Ethernet for Plant Automation)实时工业以太网,是一种全新的适用于工业现场设备的开放性实时以太网标准。EPA将大量成熟的IT技     

MRP协议在EPA实时以太网中的研究与应用

针对目前现场工业环境中EPA实时以太网通讯时数据传输的可靠性、确定性与实时性难以得到保证的问题,依据IEC62439网络冗余协议的特点,提出用于解决这一问题的EPA实时以太网网络MRP冗余通讯协议。设计并实现了应用于EPA实时以太网中的MRP网络冗余通讯和网络拓扑发现系统,当网络产生动荡后,可以以毫秒级的网络收敛速度使EPA实时以太网的网络再一次达到网络通讯稳定状态。最后,本文对该系统网络收敛性和网络拓扑发现功能进行了测试。测试结果表明,MRP冗余通讯解决方案能够满足EPA实时以太网的网络性能需求。     

EPA系统在华东制药工程项目的应用

《EPA通信标准》已被IEC接收为公共可用规范PAS标准文件发布,EPA作为CPF14列入实时以太网应用行规国际标准IEC-61784-2,并将被列入现场总线国际标准IEC61158,与此同时基于EPA的分布式网络控制系统也在各个行业进行工程的应用推广.介绍了EPA系统在华东制药的应用和实施.     

基于EPA标准的ZigBee网络构建方法的研究

随着以太网技术的迅速发展,实时无线以太网已成为工业控制领域研究的热点;介绍和分析了Ethernet for plant automation(EPA)标准和ZigBee的技术要点,重点分析了ZigBee物理层和MAC层的关键技术,并在ZigBee协议帧结构的基础上,设计了EPA与ZigBee通讯协议模型和ZigBee MAC层协议的通讯协议帧模型,给出了接入到EPA架构下控制网络的实现方案;在ARM9200的嵌入式系统控制下,通过对ZigBee接入节点装置的软硬件设计,实现了基于EPA标准的ZigBee网络的接入;经分析测试,ZigBee接入节点装置可稳定运行,适用于多种工作现场。     

EPA实时工业以太网通信协议的研究

EPA标准是我国提出的一种工业以太网实时通信系统规范,适用于自动化仪器仪表之间以及工业自动化控制系统和仪器仪表间的通信。在介绍了通信协议模型以及设备间通信过程的基础上,对EPA协议栈进行了模块化设计,并重点叙述了通信调度实体的实现。基于ARM7和μC/OS-Ⅱ构建的平台,实现了数据采集装置的EPA通信。同时,这对EPA实时工业以太网通信协议的研究也具有重要的意义。     

工业以太网专栏——基于EPA的控制系统

随着以太网技术的发展和工业自动化控制系统发展的新需求，将以太网应用于工业控制中已是一个必然的趋势。本介绍了EPA的特点和关键技术以及基于EPA的控制系统的结构。     

智能工厂核心技术——EPA实时以太网

分析了工业企业综合自动化要求，提出用以太网智能工厂各层次网络的重要性。从工业控制网络的通信特点出发，结合以太网最新发展技术，分析了EPA实时以太网的技术特点。     

基于EPA通信标准的OPC服务器的设计

研究了OPC技术规范和数据访问规范,分析了OPC服务器的开发工具SmartOPC生成的程序结构.研究了工业以太网标准,编制了EPA标准的通信服务程序,利用SmartOPC开发了支持EPA通信标准的OPC服务器,实现了组态软件与EPA设备通过OPC服务的连接.用组态王软件作为OPC服务器的客户端验证了OPC服务器工作的正确性.     

EPA产品开发仿真平台研究与开发

研究了EPA产品开发仿真平台的设计原理和各个模块实现的技术，说明了仿真平台软硬件的内部结构以及它们之间的连接，介绍了EPA开发仿真平台中核心的PTP技术、CSME技术、EPA设备管理技术、EPA服务技术等，以及仿真平台提供给外部开发使用的标准接口。并以1151差压变送器为例，说明了仿真平台的开发过程；从代码开发、代码维护、代码升级的角度说明了使用仿真平台进行开发的优点，以及使用该平台的最终开发成果。     

基于EPA标准的执行机构产品开发

介绍了基于EPA标准的执行机构的工作原理，详细介绍了EPA通信卡的硬件设计，并阐述了基于模块化的软件设计，主要包括EPA用户应用程序、EPA协议栈软件和硬件驱动等主要模块。从而使执行机构具有基于EPA标准的工业以太网通信能力，同时利用EPA标准的多信息传输能力，实现了执行机构的远程组态、远程标定和远程故障诊断等功能，达到了执行机构设备智能化、数字化和网络化的目的，具有广阔的应用前景。     

基于EPA的一致性测试方法及硬件设计

EPA是我国工业自动化领域第一个拥有自主知识产权并被国际电工委员会(IEC)认可的国际标准.该测试系统是以EPA标准为基准,以高速的测试系统为平台来对实际产品中的EPA协议进行一致性测试,通过以标准的EPA模块作为模拟测试对象,测试系统在测试速度和测试可靠性上达到了EPA标准中所规定的要求.重点介绍EPA协议一致性测试中同步时间精度和确定性调度的测试方法以及EPA测试系统的硬件设计.     

便携式EPA网络分析仪的硬件开发

在对EPA网络分析仪的功能结构进行详细了解的基础上,以Samsung公司推出的一款专门用于手持设备的S3C2410芯片为核心,开发了一种体积小、集成度高、稳定性好的便携式EPA网络分析仪。通过对EPA控制系统的实际测试表明,该便携式EPA网络分析仪能够对EPA网络进行有效的测试与分析,对EPA控制系统的安装调试和检修维护具有重要作用。     

对EPA控制网络接入ZigBee节点的设计

在EPA网络接入设备中,针对无线局域网、蓝牙等通信技术在工业测控中的传输、功耗、性能和安全性等方面所存在的缺点,在分析了EPA标准和ZigBee技术的基础上,给出了ZigBee节点接入EPA测控网络的实现方案。在AT91R40008的嵌入式系统控制下,对ZigBee到EPA控制网络的网关接入节点进行了软硬件设计,实现了符合标准规范的ZigBee终端EPA网络接入点,并构建了集成EPA和ZigBee的测控网络验证和试验系统。试验验证了该方案的可行性。     

EPA-OPC A＆E服务器的设计与实现

针对工业控制系统中存在的系统集成难题,提出利用OPC技术,采用模块化结构设计并开发符合EPA标准的OPC A＆E服务器,最后利用客户端测试A＆E服务器,结果表明该服务器可以为现场设备和上层监控软件提供开放式的标准接口,解决系统集成难题,并使得工控软件可以按照统一的标准有效的处理现场各种报警事件,提高工业生产的安全性,预防严重事故的发生。     

基于EPA标准的无线通信技术的应用研究

本文介绍了具有自主知识产权的《基于以太网的工业现场网络通信协议标准》,即《EPA标准》,并在EPA网络体系结构的基础上,讨论和分析在EPA网络中应用无线通信技术的可行性和方法,对实现无线设备通信的安全提出了建议。     

EPA协议确定性调度测试系统的研究与实现

基于EPA通信规范与EPA协议一致性测试规范,研究了对EPA网络进行确定性调度测试的方法,阐述了EPA网络确定性调度测试的实现技术。实践证明,开发的EPA协议确定性调度测试系统,可读取/修改目标设备的组态信息,可还原EPA网络上的报文传输情况,并能对EPA网络进行确定性调度测试。