基于EPA标准的多现场总线矿用综采监控系统设计
本文选题：EPA实时工业以太网 + Modbus总线 ； 参考：《合肥工业大学》2017年硕士论文
【摘要】：煤矿行业中大量使用基于现场总线技术的监控系统,由于各种现场总线之间互不兼容,给使用维护造成了很大的不便和浪费。然而各现场总线系统的信息层均有接入TCP/IP网络的需求。本文针对上述问题,以我国具有完全自主知识产权的EPA实时工业以太网国际技术标准为基础,在分析不同现场总线技术特点的基础之上,提出了一种基于EPA标准的多现场总线矿用综采监控系统,以实现信息层统一接入工业以太网的目标。本文主要工作如下:1.对EPA实时工业以太网技术国际标准进行了解析,在对Modbus、CAN、Zigbee的协议模型、协议帧格式、协议特性三方面进行分析的基础上,给出了三种总线技术接入EPA实时工业以太网的方法与EPA实时调度策略。2.设计了基于EPA标准的多现场总线矿用综采监控系统。给出了系统的总体架构与网络模型设计方案,并给出了基于EPA标准协议栈的Modbus、CAN、Zigbee三种协议转换方法。3.对基于EPA标准的多现场总线矿用综采监控系统的软硬件进行了设计。对EPA/Modbus、EPA/CAN、EPA/Zigbee三种通信协议转换设备,以及对Modbus总线的I/O输入输出设备、闭锁型扩播电话、CAN总线环境监测设备、Zigbee环境监测设备进行了设计,并给出了硬件原理图与软件结构图。4.以淮南某企业委托研制的KTCxxx矿用通信/控制/保护系统为实例,将本文提出的基于EPA标准的多现场总线矿用综采监控系统进行了工程应用实践,并对设计研制完成的系统进行了性能分析和实验测试,达到了工程应用设计的要求。
[Abstract]:A large number of monitoring systems based on fieldbus technology are used in coal mine industry. Because of the incompatibility between various fieldbuses, it is inconvenient and wasteful to use and maintain them.However, the information layer of each fieldbus system has the requirement of accessing TCP/IP network.In order to solve the above problems, based on the international technical standard of EPA real time industrial Ethernet, which has completely independent intellectual property rights in China, this paper analyzes the characteristics of different fieldbus technologies.A multi-fieldbus fully mechanized mining monitoring system based on EPA standard is proposed to realize the goal of unified access of information layer to industrial Ethernet.The main work of this paper is as follows: 1.The international standard of EPA real-time industrial Ethernet technology is analyzed, and the protocol model, protocol frame format and protocol characteristic of Modbus CAN Zigbee are analyzed.This paper presents three methods of accessing EPA real time industrial Ethernet with three bus technologies and EPA real time scheduling strategy. 2. 2.A multi-field bus fully mechanized coal mining monitoring system based on EPA standard is designed.The overall architecture of the system and the design scheme of the network model are given, and three protocol conversion methods based on the EPA standard protocol stack are given.The software and hardware of multi-field bus fully mechanized mining monitoring system based on EPA standard are designed.In this paper, three kinds of communication protocol conversion equipment, EPA-Modbus EPA-CAN- EPA-EPA-Zigbee, I / O I / O input and output equipment of Modbus bus, and Zigbee environmental monitoring equipment of can bus are designed, and the hardware schematic diagram and software structure diagram are given.Taking the KTCxxx communication / control / protection system commissioned by a Huainan enterprise as an example, the multi-fieldbus fully mechanized coal mining monitoring system based on EPA standard is put forward in this paper.The performance analysis and experimental test of the system are carried out, which meet the requirements of engineering application design.
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TD67;TP277
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，本文编号：1752384
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