指示器矩阵的网络控制系统设计(2)

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3.3.3.控制板接收PC命令的流程 10

3.4. 串口通信参数设置 11

3.5. 本章小结 11

4. 以太网控制的实现 12

4.1. 串口转以太网模块的选型 12

4.2. 虚拟串口模式 14

4.3. 本章小结 14

5. 上位机软件设计 15

5.1. 软件总体功能设计 15

5.2. 上位机开发软件选择 15

5.3. 上下位机的数据传输 17

5.3.1.相关控件介绍 17

5.3.2.程序的具体设计 17

5.4. VB界面设计 20

5.5. 本章小结 20

6. 系统的调试与运行 21

6.1. 串口转以太网模块配置 21

6.2. 创建虚拟串口 21

6.3 调试结果 24

6.4 本章小结 25

结论 26

致谢 27

参考文献 28

附录 A 29

1 引言

1．1 选题背景

1.1.1 过程控制的发展

随着科学技术的发展，工业过程控制系统也不断改变。尤其是新技术的出现，采用新科技的工业过程控制系统能够极大提高生产率，并产生巨大的社会效益。过程控制系统的发展是一个不断进步的全方位技术升级过程，除了技术的提升以外还有理论的进步和程念的更改。从上世纪50年代以来，过程控制的发展并大致经过了以下几个阶段：直接数字控、分散集中控制和基于现场总线的过程控制系统。过程控制系统呈现出向网络化、集成化、节点智能化和分布化的方向发展。现场总线是近年来迅速发展起来的一种数据总线。通讯协议采用现场总线技术构成的现场总线控制系统，功能更加分散，系统构成更加灵活，系统可靠性大大提高。现场总线具有的这些技术特点简化了控制系统的结构，提高了系统的准确性和可靠性。但是现场总线技术在其发展过程中又表现出以下的不足：（1）现有的总线标准过多，仅国际标准就包含了8个类型，未能统一到单一标准上来。（2）不同总线之间不能兼容，不能真正实现透明信息互访，无法实现信息的无缝集成。（3）现场总线专有通信网络的特点注定了它的高成本。（4）现场总线的速度较低，支持的应用有限。出现上述的问题根本原因在于现场总线的开放性是有条件的、不彻底的。[1]

1.1.2 工业以太网

正当传统的现场总线的发展遭遇到瓶颈时，以太网以其数字式、可互操作、开放性等特点受到越来越多的关注和重视，很多专家学者预测以太网是网络控制系统的发展方向。以太网技术是目前最为成熟、应用最为广泛的一种局域网技术。它是一种总线型局域网，采用带冲突检测的载波侦听多路由访问方式（CDMA/CD）进行数据传输。这种传输方式原理简单,即一个站点要传送数据时,它首先进行载波侦听，即监听信道，如果这时信道有数据传输则等待到信道空闲再传送数据。当同时有多个站点侦听到信道空闲并发出数据（多路访问）时，就会发生冲突。为此，每个站点在发送数据的同对进行冲突检测，一旦发生冲突便立即停止数据传输，然后按照二进制指数退避算法避一段时间来等待冲突平息接着再侦听信道准备发送数据[6]。