基于網(wǎng)絡(luò)的遠程運動控制系統(tǒng)的設(shè)計和研究
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基于網(wǎng)絡(luò)的遠程運動控制系統(tǒng)的設(shè)計和研究
發(fā)布日期: 2015-12-11 發(fā)布:
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摘 要
中國論文網(wǎng)
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進步,遠程控制技術(shù)得到了繁榮的發(fā)展,這樣一來,工業(yè)的發(fā)展就獲得了很多的便利條件,在進行工業(yè)實踐的過程中,應(yīng)用了基于網(wǎng)絡(luò)的遠程運動控制系統(tǒng),從而促使工業(yè)生產(chǎn)模式的多樣化發(fā)展。在本文中,介紹了基于網(wǎng)絡(luò)的遠程運動控制系統(tǒng)設(shè)計方案,并對其基本性能進行了研究,以便于其在工業(yè)實踐中更好的應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】網(wǎng)絡(luò) 遠程運動控制系統(tǒng) 設(shè)計
工業(yè)在進行生產(chǎn)的過程中,通過計算機,借助網(wǎng)絡(luò),對遠程工業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的控制就是遠程控制,遠程控制的實現(xiàn)要通過計算機軟硬件系統(tǒng)來實現(xiàn),而這個系統(tǒng)就被稱之為遠程控制系統(tǒng)。在對工業(yè)生產(chǎn)過程進行監(jiān)控時,通過Internet的接入,就可以實現(xiàn)遠程控制,這樣一來,大量的節(jié)省了人力和物力,同時,也提升了工業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量及效率,促進了工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。
1 基于網(wǎng)絡(luò)的遠程運動控制系統(tǒng)設(shè)計方法
1.1 基于Winsock技術(shù)的設(shè)計方法
Winsock是一種網(wǎng)絡(luò)編程的接口,通過此接口,很多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都可以被訪問,Winsock的運行環(huán)境為Windows,因此采用的消息機制為網(wǎng)絡(luò)時間異步選擇機制,在套接字方面,Winsock一共提供了三種,分別為流式、數(shù)據(jù)報、原始,這三種方式分別使用不同的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,分別為TCP協(xié)議、UDP協(xié)議、IP或ICMP協(xié)議。在基于網(wǎng)絡(luò)的遠程運動控制系統(tǒng)中,包含兩個應(yīng)用程序,分別為服務(wù)器應(yīng)用程序以及客戶應(yīng)用程序,這兩個應(yīng)用程序的網(wǎng)絡(luò)通信都是按照各自的步驟來進行的。
1.2 基于分布式對象技術(shù)的設(shè)計方法
在此種方法中,主要包含三種設(shè)計方法。第一種,基于COM/DCOM技術(shù)的設(shè)計方法,COM/DCOM技術(shù)是一種編程模式,在編程時,以對象為基礎(chǔ),屬于標準規(guī)范;第二種,基于CORBA技術(shù)的設(shè)計方法,CORBA是公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu),這是一種網(wǎng)絡(luò)編程應(yīng)用框架,通過CORBA,基于對象的軟件在使用的過程中,可重用性、可互操作性等都非常的好;第三種,基于JavaRMI技術(shù)的設(shè)計方法,JavaRMI技術(shù)的基礎(chǔ)為Java軟件,在RMI中,包含兩個部分,一個是服務(wù)器,一個是客戶,這兩部分都具有較強的獨立性。
2 基于網(wǎng)絡(luò)的遠程控制系統(tǒng)基本性能研究
2.1 實時性研究
所謂實時性,是指信號在進行輸入、運算和輸出時,所花費的時間都非常的短,同時,當發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的工況變化時,處理的非常及時。對于現(xiàn)場控制網(wǎng)絡(luò)來說,實時性要滿足三項要求,一是傳輸速度快,二是響應(yīng)時間短,三是巡回時間短。在對工業(yè)生產(chǎn)過程進行控制時,主要實行兩種控制,一種是現(xiàn)場控制,一種是過程控制,同時,現(xiàn)場儀表、監(jiān)控站、控制站之間要實現(xiàn)相連接,以便于真正的實現(xiàn)通信,進而形成完整的通信系統(tǒng)。在控制網(wǎng)絡(luò)中,當通信子網(wǎng)的負載越大時,實時性就越低,因此,為了提升實時性,就需要將通信子網(wǎng)的負載降低,為了滿足這一要求,可從兩個大的方面來實現(xiàn),硬實時改進方法和軟實時改進方法,具體說來,主要包含以下幾種方法:選用全雙工交換式以太網(wǎng)、選用IPv6技術(shù)、盡量的采取同步傳輸?shù)取?
2.2 安全性研究
在進行基于網(wǎng)絡(luò)的遠程運動控制系統(tǒng)設(shè)計時,主要包含兩個大的方面,一是硬件設(shè)計,,一是軟件設(shè)計,因此,安全性的研究也要從這兩個方面來進行。對于硬件設(shè)計的安全性,可以通過防火墻來實現(xiàn),通過代理服務(wù)器,局域網(wǎng)與Internet之間實現(xiàn)了有效地隔離,而通過防火墻的構(gòu)建,局域網(wǎng)內(nèi)的所有資源的安全性就會得到顯著的提升,當發(fā)生外部入侵行為時,防護控制服務(wù)器就會馬上發(fā)出報警信息,有效的實現(xiàn)阻隔入侵;對于軟件設(shè)計的安全性,主要通過分層設(shè)置保護來實現(xiàn),一般來說,主要包含三層,在第一層中,對注冊許可和用戶許可進行保護,在第二層中,對存取進行保護,在第三層中,增加限制,通過這三層的防護設(shè)置,有效的保證了軟件設(shè)計的安全性。
2.3 可靠性研究
遠程控制系統(tǒng)運行的可靠性對于系統(tǒng)來說有著很重要的作用,在對可靠性進行研究時,主要從兩個方面入手,一是遠程控制系統(tǒng)運行的可靠性,在遠程控制系統(tǒng)中,包含硬件和軟件,在進行這兩個部分的設(shè)時,通過設(shè)計可靠性的提升來增強系統(tǒng)運行的可靠性;二是通信線路的可靠性,為提升通信線路的可靠性,主要兩種做法,一種就是采用冗余線路,也就是說在進行線路設(shè)計時,相同功能的設(shè)備要設(shè)置成2個及以上,以便于保證其中一個設(shè)備出現(xiàn)故障時,另一個設(shè)備還能保證系統(tǒng)正常的運行,另一種做法是采用兩種以上的通信手段,這樣當其中一種通信手段出現(xiàn)影響運行的問題時,可以啟用另一種通信手段,進而保證遠程控制系統(tǒng)的正常運行。
3 結(jié)論
在工業(yè)實踐中,基于網(wǎng)絡(luò)的遠程運動控制系統(tǒng)應(yīng)用比較的廣泛,通過該系統(tǒng)的應(yīng)用,工業(yè)生產(chǎn)模式變得越來越多元化。在進行基于網(wǎng)絡(luò)的遠程控制系統(tǒng)設(shè)計時,主要有兩種方法。同時,對遠程控制系統(tǒng)的實時性、安全性以及可靠性進行了研究,并提出了提高這三大基本性能的方法,以便于保證遠程控制系統(tǒng)的正常運行,從而保證工程生產(chǎn)的整個過程都處于控制當中,提升工業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。
參考文獻
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