以太网测控系统中实时数据传输的技术措施.pdfVIP

第七届工业仪表与自动化学术会议 Technical Approaches to Real-Time Data Transmission in Ethernet-Based Measurement and Control Systems 习友宝 古天祥 （电子科技大学电子工程学院，成都 610054 ） 摘 要: 基于以太网的分布式测控系统已得到广泛应用，其最大优点是可实现上层管理的信息网络与底层测控网络的无逢连 接，但是，以太网的实时性是影响测控系统数据传输的主要因素。根据以太网测控系统的实时性要求，提出了有利于提高系 统实时性的多种技术措施，以及基于典型分布式测控系统体系结构模型的大容量数据缓存和多级分布式数据库实现技术，对 工业应用与工程设计具有一定的参考价值。 关键词: 工业以太网 分布式测控系统 实时性 数据传输 数据存储 中图分类号：TP393 文献标识码：A Abstract: Ethernet-based DMCS(distributed measurement and control system) has been wildly applied. The best feature of this system is that it can be easily implemented in seamless integration of upper managing information networks and lower control networks, but its real-time performances are influenced by real-time performance of Ethernet. Various technical measures for enhancing real time performance of the system are put forward based on the demands of real time data transmission in Ethernet-based DMCS. Typical DMCS architecture mode and mass data storage and multilevel distributed data base implementation technologies based on the mode are explained. These are valuable as reference for engineering design and applications. Keywords ：Industrial Ethernet DMCS Real time performance Data transmission Data storage 0 引言 20 世纪 90 年代，为实现各厂家不同设备的互连，并克服集散控制系统（DCS ）的可靠性低、通信速度慢 的缺点，出现了新型现场总线（Fieldbus ）控制系统FCS （fieldbus control system ），由于其优异的测控性能，如 系统的开放性、可互操作性与互用性、对现场环境的适应性（总线供电、本安防爆、抗干扰）等，因而得到较 为广泛的应用（特别是北美和欧洲国家）。但是，90 年代后期，由于各企业、公司出于利益上的考虑，出现了 多种现场总线共存的局面，难以实现统一标准；另一方面，随着计算机网络技术的飞速发展，企业内连网（Intranet ） 和因特网（Internet ）得到普及并在计算机集成制造系统（CIMS ）和生产过程综合自动化等信息集成方面发挥着 重要作用，人们开始关注底层的现场总线测控系统，考虑直接采用信息网络中成熟的以太网（Ethernet ）作为现 场测控网络[1~3] 。如 1998 年底成立的美国