隨著我國自動化水平的發(fā)展,國內控制廠商基于外國操作系統(tǒng),并結合近年來快速發(fā)展的現(xiàn)場總線技術,開發(fā)國產分布式控制系統(tǒng),在火電、污水處理和核電站能夠實現(xiàn)控制系統(tǒng)的國產化替代。本文的目的是在實時操作系統(tǒng)上應用EPICS IOC的實時數據庫和邏輯控制功能。尤其是基于國產實時操作系統(tǒng)SylixOS,開發(fā)一套過程控制系統(tǒng),提高現(xiàn)有控制系統(tǒng)的自主可控性,實現(xiàn)快速、靈活、經濟的控制方案,并在超輕水制備平臺臺架上予以驗證。本文利用EPICS作為軟件架構基礎,開發(fā)EtherCAT總線協(xié)議的分布式控制系統(tǒng)。IgH Master實現(xiàn)EtherCAT主站功能;利用dls epics ethercat組件建立套接字服務器和EPICS IOC客戶端通信,再調用IgH Master的用戶接口;最終建立EPICS IOC和EtherCAT從站的通信,從而實現(xiàn)對EtherCAT從站I/O的控制。本文以PC/Windows作為操作員站,以中嵌EUX-8000作為控制器,采用EtherCAT現(xiàn)場總線,建立一套SylixOS控制系統(tǒng)驗證平臺,用自主化的國產實時操作系統(tǒng)替代進口的RTLinux系統(tǒng)。為了建立超輕水制備平臺控制系統(tǒng)... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海應用物理研究所)上海市

【文章頁數】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 課題背景與研究意義
        1.1.1 課題的背景
        1.1.2 課題的意義
    1.2 課題研究發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 國外EPICS的操作系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內EPICS的操作系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 EPICS的操作系統(tǒng)發(fā)展趨勢
    1.3 課題主要內容
    1.4 論文組織框架
第2章 控制系統(tǒng)的方案
    2.1 需求分析
    2.2 系統(tǒng)架構設計
    2.3 網絡通信
        2.3.1 OSI參考模型
        2.3.2 TCP/IP網絡協(xié)議
        2.3.3 Socket網絡通信
    2.4 控制系統(tǒng)的硬件方案
        2.4.1 人機操作接口站
        2.4.2 控制器
        2.4.3 EtherCAT
    2.5 控制系統(tǒng)的軟件方案
        2.5.1 EPICS
        2.5.2 IgH Master
        2.5.3 dls epics ethercat
        2.5.4 ASYN
    本章總結
第3章 控制系統(tǒng)的實現(xiàn)
    3.1 EPICS Base實時性能優(yōu)化
    3.2 控制系統(tǒng)組件在RTLinux上的實現(xiàn)
        3.2.1 RTLinux部署
        3.2.2 EPICS Base部署
        3.2.3 IgH Master的部署
        3.2.4 dls epics ethercat組件部署
        3.2.5 IOC編譯
    3.3 控制系統(tǒng)組件在SylixOS上的移植
        3.3.1 移植原則
        3.3.2 Linux和 SylixOS的函數的使用差異
        3.3.3 對控制組件的源碼開發(fā)
        3.3.4 EPICS在 SylixOS的編譯過程
    本章總結
第4章 控制系統(tǒng)的測試與應用
    4.1 測試硬件環(huán)境
    4.2 控制系統(tǒng)實時性測試
        4.2.1 SylixOS和 RTLinux軟件實時性對比測試
        4.2.2 從站實時性測試
    4.3 超輕水控制需求分析
    4.4 超輕水制備平臺的控制邏輯開發(fā)
        4.4.1 液位控制邏輯
        4.4.2 加熱控制和聯(lián)鎖保護邏輯
        4.4.3 功率控制邏輯
    4.5 人機監(jiān)控界面開發(fā)
    4.6 應用情況
    本章總結
第5章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術論文與研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于EtherCAT的控制系統(tǒng)從站設計[J]. 肖博翰,王洪武,張東寧.  微特電機. 2020(01)
[2]基于EPICS高溫制氫控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 李丹清,韓利峰,陳志軍,李國輝,陳永忠.  儀器儀表用戶. 2019(11)
[3]基于嵌入式EPICS的合肥光源儲存環(huán)束流損失監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 蔡袁琦,唐雷雷,周澤然.  強激光與粒子束. 2019(08)
[4]CSNS反角白光中子源束線控制系統(tǒng)研制[J]. 何泳成,李剛,康明濤,吳煊,朱鵬,金大鵬,張玉亮,郭鳳琴,高文春,王林,王鵬程,于永積,寧常軍,敬罕濤,唐靖宇.  強激光與粒子束. 2018(11)
[5]SylixOs的來龍去脈[J]. 焦進星.  軟件和集成電路. 2018(07)
[6]國產分散控制系統(tǒng)的可靠性實現(xiàn)技術[J]. 牛海明,張洪敏.  中國電力. 2016(11)
[7]國產DCS系統(tǒng)的發(fā)展及應用[J]. 廖樹佳.  科技經濟導刊. 2016(16)
[8]EPICS環(huán)境下數字超聲流量計網絡接口設計與應用[J]. 官龍騰,尹聰聰,張寧,張福春,劉婷,李勇平.  核技術. 2015(08)
[9]國產分散控制系統(tǒng)實現(xiàn)臺山電廠1000MW機組FCB功能[J]. 宮廣正.  中國電力. 2014(08)
[10]EtherCAT精確時鐘同步技術的實現(xiàn)[J]. 陳灝,宋寶,唐小琦.  組合機床與自動化加工技術. 2014(05)

碩士論文
[1]軟件移植實踐[D]. 陳丹丹.浙江大學 2007



本文編號：3189257