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基于Modbus/TCP协议的监控网络研究与设计

作　者: 曹力
导　师: 傅勇
学　校: 华中科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 空气质量监测工业以太网 Modbus/TCP 监控网络
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 378次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着社会经济的持续增长和城市化进程的快速发展,城市空气质量已成为整个社会非常关注的问题。建立高效率、高质量的空气监测系统,对于提高空气质量、改善城市空气环境有着重要的价值和意义。论文主要对空气质量监测系统进行了分析研究和设计实现。研究的工作内容和结果如下:首先,介绍了工业以太网的概念,分析了工业以太网的历史、现状、未来的发展趋势,着重对Modbus/TCP协议进行了研究。提出以Modbus/TCP协议为基础来构建监测网络系统的设计思想。其次,对空气质量监测网络的功能需求进行了详细的分析。中心站采用组态王6.5进行系统设计,它具有功能强大、性能稳定、便于操作等特点。对于子站,采用模块化设计思想,分别设计了本地数据库存储模块、远程数据传输模块、故障处理模块。采用Modbus/TCP协议进行通讯构建中心站与子站之间的通讯,为了保证通讯数据的可靠性,设计了ADSL/GPRS互为冗余的双通讯模块。通过对Modbus/TCP协议的深入分析,在采用套接字和多线程编程的基础上,设计出基于Modbus/TCP协议的客户端/服务器端通讯模式。依据多子站、单中心站的特点定义了通讯的数据格式,保证了数据传输的可靠性。最后,借助先进的计算机技术、网络通讯技术,研究设计了集智能化、网络化、系统化于一体的空气质量监测网络系统,系统采用多层次的设计体系,并使用了模块化的开发方法。实现的监测网络系统在可靠性、实时性、安全性等方面均达到了设计要求,在环保系统子站的调试、运行中,系统的各项功能均可满足应用需求。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
1 绪论  7-15
  1.1 课题背景及其意义  7-8
  1.2 以太网在工业中应用的历史与发展  8-11
  1.3 国内外工业以太网的发展现状  11-13
  1.4 论文研究内容安排  13-15
2 工业以太网技术研究  15-30
  2.1 MODBUS 通讯协议  15-19
  2.2 MODBUS/TCP 协议  19-26
  2.3 ETHERNET 工业网络中应用的若干问题  26-27
  2.4 工业以太网可用性研究  27-30
3 空气质量监控网络系统组成  30-42
  3.1 监控中心站设计  31-35
  3.2 监测子站设计  35-37
  3.3 空气质量监控系统的功能需求  37-42
4 基于MODBUS/TCP 协议的工业监控网络设计  42-64
  4.1 通讯协议  42-47
  4.2 监控中心站设计实现  47-49
  4.3 子站系统模块化设计方法  49-54
  4.4 子站程序的实现  54-64
5 总结与展望  64-66
致谢  66-67
参考文献  67-70

基于Modbus/TCP协议的监控网络研究与设计

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