工业控制网络技术论文1500字

工业控制网络技术论文1500字

探讨校校通网络工程的设计与建设 作者：佚名 文章来源：网络 点击数： 153 更新时间：2009-4-14 16:09:06 摘要： 本文着重论述了中小学校校通网络工程设计与建设过程中，确立建设校校通网络工程的目标、技术方案设计、信息资源建设、应用软件开发、网络管理与安全五个关键问题。 关键词 ： 校校通网络工程 设计 建设 开发 管理 安全 校校通网络工程建设是教育综合信息网络的基础，是开展教育宽带综合业务的关键。近年来，校校通网络工程的建设在中小学中掀起一股热潮，许多学校都建起了自己的校校通网络工程，形成了一个覆盖全国的计算机网并通过专线与Internet连通。这一方面加强了学校与国内外的联系，有利于及时了解国内的信息，有助于提高学校的科研教学水平；另一方面，校校通网络工程的建立及以其为基础的管理信息系统的开发，也有利于各学校管理水平的提高。建设校校通网络工程对每个学校来说都不是一件容易的事情，校校通网络工程不只是涉及技术方面，而是包括网络设施、应用平台、信息资源、专业应用、人员素质等众多成份的综合化、信息化教学管理环境系统。因此每个校校通网络工程的设计、建设都要经过周密的论证、谨慎的决策和紧张的施工。在设计与建设校校通网络工程的过程中，要把握以下五个关键问题： 确立建设校校通网络工程的目标 确立校校通网络工程建设的目标，不仅要考虑技术方面，更要考虑环境、应用和管理等，必须与学校各方面改革、建设相结合，与学校长远发展相结合，科学论证和决策。根据这样的使用要求：建设一个技术先进、扩展性强、能覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连，形成结构合理、内外沟通的校园计算机网络系统。在此基础上建立的校校通网络工程应具备以下三点应用目标：首先，学校的目的是通过教学过程来培养人才，因此对教学过程提供直接支持应是校园的基本功能。其次，校校通网络工程必须能够支持学校的日常办公和管理。再次，与Interent的联接也是校校通网络工程的基本功能之一。联接Interent可以使学校把目光投向更广阔的社会空间，扩展师生获取知识的途径，增强校内外的沟通以及自由地发布教育消息。 校校通网络工程的技术方案设计 校校通网络工程的设计应尽量采用符合国际工业标准的、比较成熟的技术，兼顾网络技术的发展方向，选择结构化、可扩充、多用途的网络产品，保证网络在较长时间内不落后。同时网络设计应结构合理，在通信网络、资源配置、系统服务和网络管理上有良好的分层设计，使网络结构清晰，便于使用、管理和维护。另外网络应坚持高效实用的原则，着眼于教学、科研、管理的实际需要，用有限的资金优先解决工作急需的问题。校校通网络工程的技术方案设计分以下五步： （1）网络体系结构的选择 网络体系结构是指计算机通讯系统的整体设计，它为网络软件、硬件及网络通讯协议、数据存取控制和拓扑结构提供标准。因此网络体系结构的选择是实现校校通网络工程建设目标的核心环节。在充分了解各种网络的特点、性能、价格的基础上，根据学校的实际应用，考虑学校能够投入的资金及现有的设备、局域网和其它资源情况，进行综合分析，确定符合自己需要、有利于开发利用、有利于发展扩充、性能价格比高的网络方案。 （2）确定合适的网络拓扑结构 当计算机台数较多或可靠性要求高时，优先考虑采用星型或树型连接；对于少数几台距离较远或可靠性要求不高，共享任务不繁重，可考虑用一根电缆进行总线型连接。实际的拓扑结构常为以上两种方式的综合。 （3）设备的选择与布线系统的设计 校校通网络工程的硬件有以下四类：一是网络服务器；二是网络工作站、三是网络适配器，又称为网卡；四是连接线，学名"传输介质"，主要是电缆或双绞线，还有不常用的光纤。 出于硬件上的专门考虑，有条件最好购置专门的文件服务器。因为服务器的硬盘存速度对网络的影响很大，所以专用的服务器就对数据存储、速度、可靠性都有考虑，诸如硬盘镜像、双工等容错技术一般都会得到应用。 网络布线系统设计应根据网络技术选型进行布线设计：第一，应符合国际开放式布线标准，并与学校现有楼宇改造布线特点相结合；第二，应选择国际上可靠的PDS设备生产厂家的产品；第三，网络整体布线结构合理，有足够的冗余，便于以后的网络扩展，并有可靠的质量保证。 （4）网络操作系统的选择 目前，网络操作系统有三大阵营：Unix 网络操作系统有较长历史，良好的网管功能，丰富的应用软件支持。Microsoft网络操作系统有代表性的是Win2000 advance server版，它是32位多任务处理的操作系统。在小型的对等网环境中，若只想共享文件和资源，要求成本低、维护简单且对安全性要求不高时，用Win2000／2003很合适。 （5）系统集成商的选择 与技术和设备选型相适应的一项重要工作是系统集成商的选择。系统集成商应有雄厚的技术力量；有丰富的网络集成实际经验，有较多承揽大型网络工程的成功范例；在业界有较高的商业信誉和售后服务质量；地理位置尽量靠近，具有快速的响应和解决问题的能力；能提供全面系统的技术培训。 3、信息资源建设 校校通网络工程信息资源建设，是以校校通网络工程为基础，依据教学、科研和管理工作的具体需要，对信息资源进行合理的规划，有效地组织管理和开发，提供学校Internet信息服务。校校通网络工程信息资源建设包括以下3个方面： （1）教学信息资源建设 建立专业信息库，为专业教学和研究提供信息服务，根据各学校具体专业情况建设多媒体教学信息库，以满足学校多媒体教学需求为主要目的，建立多媒体素材库、多媒体课件库等大型数据库，并建立相应的多媒体课件和CAI专用Server，提供多媒体信息服务，为教学改革提供最有效的辅助手段。通过网络实时传输多媒体信息，在课堂上实现多媒体信息检索和课件运用；通过CAI课件调用，为教师备课、研究和学生自学提供有效的手段；通过E_mail进行教学双方课后信息交流等。开辟网上学术交流渠道，推进学术和教学研究，利用BBS、Netnews设立学术讨论栏目，专业人员可在相应栏目中发表学术观点，报告研究进展和成果，进行学术交流。 （2）管理信息资源建设 校校通网络工程是为学校各部门服务的，学校内的信息就显得特别重要。按学校部门职能来组织，应包括以下信息：教务信息、学生信息、学籍信息、成绩信息、办公信息、人事信息、图书信息、校产信息、科研信息、档案信息等等。 （3）外部信息资源建设 采用多种方式与CerNet、中国教育资源信息网和Internet等广域网连通，方便用户访问。发挥各学校专业教学和科研的优势，在开发内部信息资源的同时，积极筹划对外服务的数据库建设。 4、应用软件的开发 为发充分发挥校校通网络工程的作用，学校应根据自身的条件及需求直接购买或自主开发或出资聘请专业人员、专业公司共同开发适合自身需求及特点的一些应用软件。 5、网络管理与安全 网络安全是任何计算机网络建设必须解决的重要问题，校校通网络工程建设应把网络管理与安全放在突出地位。 （1）建立网络信息管理机构 成立网络信息管理的三级管理体系：学校信息管理委员会，即网络信息管理的最高领导机构，负责网络信息管理政策、法规及发展规划的制定和宏观协调；网络信息管理中心，即网络信息管 理的职能机构，负责管理工作的具体组织实施、 技术培训和应用开发的指导、协调；网络管理员，即各办公室和教研组网络信息管理者，负责本单位局域网及其信息开发的协调。 （2）制定网络信息管理制度和规范 制定网络信息管理工作制度和规范，使网络运行和开发应用 有章可循，有法可依。内容包括四类：网络信息管理机构和人员职责；网络信息管理工作制度，包括值班制度、汇报制度、登记统计制度、培训制度等；信息标准和信息工作规范；网站开设、维护和用户上网规程等。 （3）正确实施网络信息管理 包括设备管理、技术管理、计费管理、信息管理和使用管理。 （4）采取配套的网络信息安全措施 包括防火墙设置、网络防杀病毒、数据加密和信息工作保密制度等。 （5）人员培训 这包括网络管理人员、维护人员及普通用户的培训，这对于以后正确地使用网络、管理好网络非常重要。 网络时代的即将到来，给人类教育带来的冲击是前所未有的，同时它也为教育提供了实现飞跃的机遇。教育只有与网络有机结合，才能跟上时代的发展。实现网络教育的前提是网络的建设，而中小学校校通网络工程的建设不仅仅是网络硬环境的建设，还必须包括校校通网络工程的维护与保障、校校通网络工程的资源建设和校校通网络工程的有效应用等其他三个环节。只有充分有效的应用校校通网络工程，才能导致整个教学模式与教育观念的彻底变革，才能适用新世纪培养高素质的创造型和复合型人才的需要。 参考文献 〔1〕网络教学资源的设计、开发与评价 刘成新 《电化教育研究》 3。 〔2〕《当前中小学教育信息化的若干问题的探讨》 张青 《中国电化教育》 3。

趋势一，政府推动落实 “互联网加”为全国性，各地政府提出建设主方案，招标或者外包帮助企业做转型服务型企业，在今后长期“互联网加”实施过程中，政府扮演一个引领者与推动者角色， 符合政策成绩高的企业立为标杆，挖掘有潜力企业，在将来发展成为“互联网加”型企业。趋势二，互联网加”服务商崛起，出现一大批在政府与企业之间第三方服务企业，这些企业以互联网企业为主，传统企业逆袭成为“互联网加”服务商，从服务角度讲传统企业转型为“互联网加”服务商也是一种转型。趋势三，“转型红利”期第一个热门职业会是“互联网加”，社会及行业需要会催生大量专业技术从业者，这个职业群体构成会是成熟技术人员及运营人员，更多是通过培训上岗人员

在工业控制系统中，应用现场总线技术、以太网技术等，可实现系统的网络化，提高系统的性能和开放性，但是这些控制网络一般都是基于有线的网络。有线网络高速稳定，满足了大部分场合工业组网的需要。但是，有线网络只能沿着一维的线路传输数据，传输需要导体介质，因而带来规划布线、预设接口、线路检测、线路扩容等一系列和传输途径有关的工作，并且这些工作不可避免地具有破坏建筑、浪费接口、检修困难、扩展困难的弊病。在现代控制网络中，许多自动化设备要求具有更高的灵活性和可移动性，当工业设备处在不能布线的环境中或者是装载在车辆等运动机械的情况下，是难以使用有线网络的。与此相对应，无线网络向三维空间传送数据，中间无需传输介质，只要在组网区域安装接入点（Access Point）设备，就可以建立局域网；移动终端只要安装了无线网卡就可以在接收范围内自由接入网络。总之，在网络建设的灵活性、便捷性、扩展性方面，无线网络有独特的优势，因此无线局域网技术得到了发展和应用。随着微电子技术的不断发展，无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。一、无线局域网简介一般来说，凡是采用无线传输媒体的局域网都可称为无线局域网。这里的无线媒体可以是无线电波、红外线或激光。无线局域网（Wireless LAN）技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备，人们可随时、随地、随意地访问网络资源，是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下，提供网络互联功能。无线协议简介无线局域网络协议标准建立至今已有较长时间，但由于无线局域网速度低、协议标准不统一、价格昂贵，用户为保护投资，不愿意使用无线网络，因此无线局域网并没有得到广泛应用。近几年来，随着速率较高的无线通讯协议开始推出，无线局域网得到快速发展。IEEE11是IEEE802标准委员会在1997年通过的第一个无线局域网的国际标准。1999年9月，该委员会又颁布了IEEE11b标准，包含了ISO／OSI模型的物理层和媒体访问控制层（MAC）。该标准工作在4 GHz，传输速率可达11 Mbps。 IEEE11b标准将节点设备分为基站和客户站，各客户站相互间可直接通信，也可在基站的统一管理下进行通信。一个基站与一组客户站的连接称为基本服务集BSS（Basic Service Set），两个或多个BSS构成扩展服务集。IEEE11b标准规定了物理层的三种实现方法，即跳频扩展频谱方式FHSS、直接序列扩展频谱方式DSSS和红外技术IR。在MAC层采用CSMA／CA（载波侦听多路访问／碰撞避免）技术进行通信介质访问。为了尽量减少冲突。11b设计了独特的MAC子层，如图1所示。下面的一层叫做分布协调功能DCF（Distributed Coordination Function）子层，该子层使各个节点采用竞争的方式使用信道，向上提供争用服务。这种信道接入方式可能会导致冲突的发生，但是对信道的利用率较高。上面的一层叫做点协调功能PCF（Point Coordination Function） 图1 IEEE11的MAC子层子层，该子层使用集中控制的接入算法，基站以轮询的方式将通信权轮流交给各个客户站，从而避免了冲突的发生。但是基站需要周期性的轮询所有客户站，需要占用大量的时间，因此适用于中、小型网络。无线局域网的技术还在不断发展。美国Radia－ta和Atheros公司分别宣布将推出IEEE11a芯片组。11a的数据传输速率为54 Mbps。Atheros公司宣称，他们的芯片组在“Turbomode”（强化模式）下，速率可以达到72 Mbps。对11a来说，不仅仅是传输速率的提高，它将工作在5 GHz的频率上，从而避开了拥挤的4 GHz频段。2001年11月15日，IEEE试验性地批准了一种新技术11g，该技术可以提升家庭、公司和公共场所的无线互联网接入速度，该技术使无线网络每秒传输速度也可达54 Mbps，比现在通用的11b要快5倍，并且和11b兼容。以上介绍的技术标准可通过下表1进行对比。表1 技术标准、频率分配及传输速率技术标准 制定年份 频率占用 最高速率 调制技术 11 1997 4GHz 2Mbps FHSS 11b 1999 4GHz 11Mbps DSSS 11a 1999 5GHz 54Mbps OFDM 11g 2000 4GHz 54Mbps DSSS说明：11、11b、11g都工作在4GHz的ISM（工业、科学、医疗）公共频段，无需向无委申请；而11a工作在5GHz频段，该频段目前暂不开放，需要申请。11a和11g物理层速率最高都可达54Mbps，传输层速率最高也可达25Mbps，但稳定性有待进一步改善，且成本也较高。而11b最高速率可达11Mbps，因为起步较早，技术较为成熟，成本也不高，将是未来最有前途的无线局域网标准，下面重点介绍11b标准。二、IEEE 11b无线网络标准1． 无线局域网的物理层无线局域网同传统有线局域网的区别，表现在物理层上就是无线局域网一般用无线电作为传输介质，而不是传统的电缆。对于IEEE 11b无线局域网，有三种可选物理层：跳频扩频（FHSS）物理层、直接序列扩频（DSSS）物理层和红外线（IR）物理层。物理层的选择取决于实际应用的要求。跳频扩频和直接序列扩频是通信技术中两种常用的扩展频谱技术，用以提高无线信道的利用率和数据通信的安全性。目前大多数基于IEEE 11b的无线局域网产品的物理层介质工作在4000～4835GHz的无线射频频段（ISM频段），采用直接序列扩展频谱技术以提供高达11Mbps的数据传输速率。2． 无线局域网的MAC协议原则上讲，无线局域网的MAC协议和有线局域网的MAC协议并无本质上的区别。然而，由于无线传输媒体固有的特性以及移动性的影响，无线局域网的MAC协议不能沿用原有的局域网协议。例如，IEEE 3的MAC层采用CSMA/CD来使各个不同的站点共享同一物理信道。而实现CSMA/CD的一个重要前提是，各站点能够非常容易地实现冲突检测功能。在有线局域网（如以太网）的情况下，可根据检测电缆线上直流分量的变化容易地实现冲突检测。然而在使用无线传输媒体时，由于以下的原因，很难实现冲突检测。1） 冲突检测的能力要求各站能同时发送（发送自己的信号）和接收（决定其他站的传输是否干扰自己的传输），这将增加信道的花费。2） 更重要的是，由于隐藏终端问题的存在，即使一个站有冲突检测的能力，并已经在发送时检测到冲突，在接收端仍然会有冲突发生。鉴于以上原因，无线局域网协议标准IEEE 11b采用了一种具有冲突避免的载波监听多路访问（CSMA/CA）协议实现无线信道的共享。一种简单的CSMA/CA可实现如下：在数据包传输之前，无线设备将先进行监听，看是否有其他无线设备正在传输。若传输正在进行，该设备将等待一段随机决定的时间，然后再监听，若没有其他设备正在使用介质，该设备开始传输数据；因为很有可能在一个设备传输数据的同时，另一个设备也开始传输数据，为了避免此类冲突造成的数据丢失，接收设备检测所收到的分组的CRC，如果正确，则向发送设备传输一个确认信息（acknowledgement）以指示没有冲突发生。否则，发送设备将重复上述CSMA/CA过程。为了使两个无线设备同时进行传输（这将导致冲突）的可能性减到最小，11设计者使用称为发送请求/清除以发送（RTS/CTS）的机制。例如：若数据到达无线节点指定的无线访问点（AP），该AP将给那个无线节点发送一个RTS帧，请求一定量的时间向它传输数据，无线节点将用CTS帧进行回应，表示它将阻止任何其他的通信，直到AP发送完数据为止。其他无线节点也能听到正在发生的数据传输，并把它们的传输延迟到那段时间之后。在这种方式下，数据在节点之间进行传递时，由设备导致的在介质上产生冲突的可能性最小。这种传输机制同时解决了无线局域网中的隐藏终端问题。为了确保数据在传输中不丢失，CSMA/CA还引入了确认（ACK）机制，接收者在收到数据后，向发送单元发一个确认通知ACK。若发送者没有收到ACK，表明数据丢失，将再次传输该数据。3． 无线局域网实时性性能分析IEEE 11b无线局域网标准在媒体访问控制层采用CSMA/CA协议以实现无线信道的共享。在网络负荷较轻的情况下，发生冲突的机会很少，再加上一些无线网络产品采取了一些附加的措施，甚至可以完全避免冲突的发生。如Wi-LAN的无线产品AWE 120-24无线网络桥接器利用动态时间分配轮询的方式：当有多个无线远端设备要与基站通信时，基站会根据远端站的ID依次询问各个远端站是否有数据要发送，如果有数据要发送，就给其分配时间片，如果没有，则会继续向下询问，周而复始。这里的所谓动态轮询是指用户可以设置基站的轮询方式，对于非活动站减少对其询问的次数，这样可以保证时间片不会被浪费。动态时间分配轮询技术完全避免了冲突的发生，可以获得比CSMA/CA更好的实时性。这使得无线技术在工业控制网络中的应用成为可能。三、基于无线技术的网络化智能传感器介绍计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合，产生了“基于无线技术的网络化智能传感器”的全新概念。这种智能传感器集成了数据采集、数据处理和无线网络接口模块，无线网络接口模块底层网络接口（硬件接口）采用基于IEEE 11b的网络接口芯片，高层网络接口（软件接口）采用TCP/IP协议，把TCP/IP协议作为一种嵌入式应用，即把TCP/IP协议固化到智能传感器的ROM中，使得现场数据的收发都以TCP/IP协议进行。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现。在工业自动化领域，有成千上万的感应器，检测器，计算机，PLC，读卡器等设备，需要互相连接形成一个控制网络，通常这些设备提供的通信接口是RS- 232或RS-485。无线局域网设备使用隔离型信号转换器，将工业设备的RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换，符合无线局域网IEEE11b和以太网络IEEE 3标准，支持标准的TCP/IP网络通信协议，有效的扩展了工业设备的联网通信能力。四、无线局域网在工业控制网络中的应用工业控制系统的网络化为无线技术在工业控制系统中的应用提供了基础和可能。近几年很多研究人员也展开了这方面的研究工作。中国科学院沈阳自动化所的曾鹏等人以FF（现场总线基金会）颁布的FFHSE（高速以太网）为蓝本，结合无线以太网标准IEEE11b，构造了现场级无线通信协议栈。该协议栈保持了基金会现场总线的通信模型，能够完成无线设备间的时间同步和实时通信。韩国釜山国立大学的Kyung Chang Lee等人设计了协议转换模型，实现了Profibus－DP网络和IEEE11无线局域网的互连。Mario Alves等人对基于广播方式的现场总线／无线网络的混合网络报文传送延迟时间进行了估算。C．Koulamas等人研究了Profibus现场总线与基于IEEE11b的DSSS物理层相结合的性能。除了在理论上的研究工作外，在一些工业控制网络中，无线通信技术已获得了应用。如美国罗克威尔公司在基于DeviceNet、Control－net、Ethernet／IP的三层控制网络体系中，加入了无线以太网部分，可以实现无线通信。德国西门子公司在基于Profibus－DP、Profinet的控制网络中结合无线以太网技术，使控制网络具有了无线通信功能。由于无线网络无可比拟的优越性，它可以免去大量的线路连接，节省系统的构建费用和维护成本，还可以满足一些特殊场合的需要，与此同时，大大增强了系统构成的灵活性。加之无线通信技术自身的不断改进，无线通信技术在工业控制领域中必将具有广阔的发展空间和应用前景。五、无线技术在工控网络中的应用方案及使用设备无线工业控制的方法通过使用基于无线技术的网络化智能传感器，结合目前市场上出现的各种基于IEEE 11b的无线局域网网桥，就可以实现无线局域网技术在工业控制网络中的一种应用方案。无线局域网网桥用作无线访问点（AP），基于无线技术的网络化智能传感器采集现场数据、处理，并以TCP/IP协议对数据进行打包，通过无线链路发送到AP，由于无线链路和有线以太网高层均采用TCP/IP协议，且低层协议对高层协议是透明的，就实现了无线网络和有线网络的无缝连接。通过Internet，就可以实现远程监控。2．无线设备的选择要实现无线网络，需要选择的设备一般为两种。一种为无线局域网网桥，可将多个无线站点连入已有的局域网之中；另一种为无线通讯装置，例如无线网卡、无线Modem等。下面介绍一下研华公司的无线装置。A．WLAN-9200系列11Mbps工业无线局域网接入器WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下，将多个远程站连接到局域网中。特点: ·支持IEEE 1lb标准4GHz ISM频段 ·支持高级用户验证，提供坚固的安全性WEP128，MAC地址控制 ·带符合IP 66/NEMA 4x标准的防水锈外壳，保护系统不被损坏 ·提供冷却风扇和加热器，防止系统过热和过冷 ·提供按钮和LED显示，可方便的设置温度 ·采用IP66防水接口，保护电源、LAN和无线接口 ·提供各种天线，用于增大传输距离 WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下，将多个远程站连接到局域网中。这样就节省了大量维护及组建相应电缆网络的成本。WLAN-9200带有一个坚固的外壳，可以防止水、酸、闪电、低温及高温对系统的破坏。由于这些特点，WLAN-9200工作极为稳定和可靠，是室外应用的理想选择。因此，WLAN-9200非常适合在布线困难的恶劣场所使用，如水库和建筑物。WLAN-9200与IEEE 1lb标准兼容，具有各种强大功能。在提供高度安全保护（WEP：128位），DHCP客户、SNMP代理等的同时，能够提供11Mbps的高传输速度。此外，为了满足室外恶劣环境下的使用要求，WLAN-9200还提供了先进的系统保护功能：发光保护、冷却风扇、加热器、防水接口、工业设备箱、电源/LAN同轴电缆等。 成本低，安装简便 WLAN-9200可以将不同的分布式站点连接在一起，组成一个更宽范围的无线网络。它能够节省到远程地点的布线成本。WLAN-9200采用了专门的设计，用户可以方便快捷的将其装上或拆下。此外，WLAN-9200还提供了按钮和LED显示，用于显示和设置高/低温度。用户可以使用它快速组建自己的无线网络。为了能够在更远的范围内使用，WLAN-9200还提供了各种天线，用于延长传输距离。 可靠稳定的坚固设计 WLAN-9200采用了先进的设计，带有一个不生锈的防水外壳，能够对系统起到有效的保护。它符合IP 66/NEMA 4x标准，具有耐腐蚀、防紫外线、安全和自动灭火的特点。为了防止WLAN-9200内部过热或过冷，研华还在它的内部设计了一个冷却风扇和一个加热器，用户可以设置高/低温度设置。当工作温度高于或低于用户指定的温度时，冷却风扇或加热器就会开始工作。此外，WLAN-9200还提供了防水接口和防闪电保护，可以对电源，局域网和天线接口起到保护的作用。 远程站点之间的快速数据传输 WLAN-9200与高速无线局域网标准IEEE 1 lb完全兼容，它提供11Mbps（在空气中）的速度，可以进行更快的数据传输。WLAN-9200在4GHz ISM频段采用了DSSS技术，不会被噪声所干扰，使数据的传输更加安全和可靠。 保持通信的私有性 WLAN-9200采用了多种安全功能对您的无线网络进行保护（WEP128加密，MAC地址控制及口令安全）。通过采用先进的WEP128加密，您可以选择WEP密匙来保护您的数据，防止未授权的无线用户查看这些数据，只有接入点和无线适配器的可接入性，多种安全机制协同工作，能够有效防止对有线及无线网络的未授权访问。 BADAM-4550系列4GHz无线调制解调器（RS-232/485接口）ADAM-4550是一款直序扩频无线调制解调器。它工作在4GHz的ISM波段上，该波段在全球都可以无需申请即可使用。通过RS-232或RS-485串口，ADAM- 4550可以以高达2Kbps的速度与计算机或其它设备进行通信。ADAM-4550以半双工的方式工作，并以1Mbps的速率进行无线数据传输。它具有100mW的输出功率，并且如果使用自带的小型天线，它的传输距离可达150米，如果使用研华的高增益室外天线，其传输距离可以超过20公里（视距）。 RS-485标准支持半双工通信。这意味着使用一对双绞线即可进行数据的发送和接收。通常由握手信号RTS（请求发送）来控制数据流的方向。但在ADAM-4550中带有一个专门的I/O电路，它可以用来侦测数据流向，在不需要握手信号的情况下自动切换传输方向。 ADAM-4550无线调制解调器提供了可靠的“点到点”或“点到多点”的网络无线连接。一个典型应用是将一个ADAM-4550模块通过RS-232与主计算机相连，将其它ADAM-4550模块放置在远程现场。每个ADAM-4550模块都可以通过RS- 4550网络与远程设备相连接。远程ADAM-4550模块将远程数据传送到主ADAM- 4550模块，而主ADAM-4550模块会通过无线传输向远程ADAM-4550模块发送控制命令。 规格 ·RS-232/RS-485传输速率（bps）：1200，2400，4800，9600，2K，4K，6K，2K ·RS-232接口接头：孔型DB-9 ·RS-485接口接头：插入式螺丝端子 支持AWG1-#12或2-#14-#22（5到5mm2线径）电缆 ·无线传输速率：1Mbps ·无线传输频率：45GHz（标称值） ·无线传输功率：100mW（标称值） ·无线调制：直序扩频PSK ·无线收发器地址：可软件配置为254个不同的地址 ·通信距离：550英尺有效距离（在开阔地使用2dBi全向天线的情况下），实际距离取决于环境条件、天线类型及位置 ·工作温度：-10º到70℃（14º到158℉） ·电源要求：+10~+30VDC ·功耗：4W ·尺寸：60mm×120mm（36”×41”） 特点 ·可软件配置RS-232或RS-485，数据传输速率可达2Kbps ·在有外部天线及放大器的情况下，传输半径可超过20公里 ·内置看门狗定时器及自动RS-485数据流控制 ·扩频无线调制 ·工作在全球通用、无需申请的波段（4GHz） ·模块间的1Mbps无线数据传输速率 ·可软件配置无线收发器地址 ·方便的DIN导轨、面板或堆叠安装 ·带有存储通信设置的EEPROM ·支持点到点或点到多点的应用 ·透明的IEEE1协议及用于确保数据完整性的10K缓存 ·用于故障诊断的电源及数据流指示灯 ·带无线连接测试的诊断软件 ·符合FCC Part15及ETSI 683/328标准六、结论通过无线局域网对工业设备进行控制简单易行，但是成本稍高。目前，绝大多数无线控制如前所述采用的是IEEE11系列协议，它与我们大多局域网所采用的以太网可以无缝连接，所以，对于用户层测控程序没有任何影响，只需对原有方案的物理层设备作简单的配置即可。例如选用上述的研华的无线产品替代原有的有线通讯装置，其它硬件及软件配置均不受影响。

下一代工业革命逐步逼近，我们将如何应用融会贯通新的功能？工业0将由自动化进步支持，工业物联网和基于电脑的控制器转型就是明显的例子。 　　工业0比前面3次工业革命来势更加迅猛，变革的速度更快，影响也更深远更彻底。 IP通讯的智能设备已经逐步主导工业版图。　　工业物联网概念性元素之一就是使设备与设备之间的通讯（M2M：Machine to Machine）成为可能。对很多工业用户来讲，M2M并不新奇。在过去的几十年里，炼油厂就可以使成千上万个设备与控制系统沟通。M2M的新奇之处在于，设备变得更加智能，通过IP通讯，交换的信息也更加丰富。每个设备都有自己的IP地址，所以任何人在任何地方都可以通过互联网与这个设备联通。用户对这个功能的影响力的理解才逐步开始。为什么数字化如此重要？　　制造业的设备，无论是用于加工还是工厂自动化，在他们的测量能力、如何监控自身状态与如何沟通的本质上都变得更加智能。传统的哑巴式压力传感器或近距离传感器 (proximity sensor)把压力或距离读数转化为模拟信号，仅此而已。他们或许能代表M2M通讯，但是只是粗糙的原型。缺陷诸多的模拟通讯，正在被数字化迅速取代。其中的效果就好比智能手机取代原始的两个罐头盒加一根绳子构成的电话机。　　精密的设备需要精密的控制器来发挥最大效用。一二十年前的一台PLC可以读取I/O数据并按步骤操作。然而，今天的制造业的要求远不止如此。今天的控制器必须能够处理运行数字工厂所需的控制功能。新一代控制器的兴起，结合了世界上最好的PLC的功能与电脑的多功能性。设备和控制器的强大结合　　新一代设备和控制器的结合帮助我们开设基于信息物理系统的数字化工厂。尽管电脑在上个世纪70年代就已经用于车间，但是电脑所能做的事情却发生了天翻地覆的变化。早期的PLC并不比之前的继电器好很多，但是PLC所能控制的事情随着技术发展和人们的创新思维的发展也日新月异。　　传统的工业机器人只是被程序设定每天做单一重复的事情。但是随着网络物理概念的发展，机器人和它的控制器被编程，可以根据当前状况而独立判断下一步要做什么反应。举一个简单的例子，传送机可以输送各种瓶子到封口机，这些瓶子的基本形状相似，但是总共有5种颜色，每种颜色的瓶子需要对应该种颜色的封口。信息物理系统可以观察瓶子，并指令机器人抓取对应颜色的封口拧紧瓶子。机器人能做的还可以更多。　　该信息物理系统还可以判断瓶子是否变形、是否贴了标签以及注入液体水平是否正确。使用一组智能传感器的信息，同一台机器人可以抓取不合格的瓶子移出产线。该系统可以经过编程“思考”所有可能发生的状况，并合理应对。智能应用的智能控制器　　有创造力的用户在创造新的方法帮助制造系统在更加复杂的应用里实施更加复杂的功能。由于各种操作和现场设备繁多，新的基于电脑的控制器是信息物理系统的关键之处。一种控制器可能会同时用于压力和流量传感器、机器视觉摄像机、条形码阅读器、马达驱动、阀门驱动装置、机器人以及其他各种设备。　　以上提到的那些设备可能依赖从模拟电流环到工业以太网的多种通讯协议。这种系统的速度依赖更快的协议转换，因此每个设备可以兼容合作，支持生产。而且，所有那些设备可以发送诊断信息到中央控制处以供评估，比如发送信息到人类操作员或者维修部门，这些信息可能包括视觉摄像机上的LED灯要烧坏了，或者设备机柜冷却风扇被灰尘堵塞了等。这些预防性的维修能力预防生产时的故障或停机的可能性。展望未来　　所有这些元素——智能设备、基于电脑的控制器、信息物理系统和互联网通讯——正在相互结合支持工业0和目前的数字制造革命。　　产品设计者将在电脑上开发新产品，包括所有的零部件。设计平台将需要理解每个零件的特性、结构材料和制造过程。　　一件产品可能涉及注塑塑料零件、机械金属部件以及其他金属粉末或添加处理。系统会“考虑”所有这些元素如何相关，以及如何联系起来、每个元素是否结构完整，经过预设的处理是否可以被有效构建并组装。　　设计平台下一步将决定生产和最终组装需要什么，目前的生产设施是够足够完成生产的任务，某个零件是否需要调整，是否需要创造新的生产线等问题。设计的结构将会是非常清晰详细的蓝图，解决产品如何生产包括降成本和提高生产率的问题。　　一旦开始生产，所有开发服务程序的信息将完整呈现，在产品的整个生命周期里支持这个产品。产品和产品的制造流程都使用兼容软件虚拟设计而成，生产设施也可以使用生产设备、控制器和软件构建。制造车间　　如此设计的生产设施将达到前所未有的集成程度。每个设备（细化到每个传感器和驱动器）都将使用IP通讯，每个设备都有自己的IP地址。任何经过授权的人都可以在任何地方通过互联网访问设备，获得诊断和生产相关的信息。　　通过输送到维修程序的诊断信息，生产将会达到高度稳定水平，意外状况将成为过去时。制造系统将无缝集成，并受周全的网络安全战略保护。多家分公司的企业在任何地方都可以共享信息。　　实现以上描述的智能制造系统的技术很多已经被研发出来了。运行于工业电脑的产品设计软件主导创造设计，同样的平台可以启动和控制制造设施。最后我们需要的元素就是可以通过工业以太网通讯的工业传感器和驱动器。一大批工业传感器和驱动器已经设计出来，还有更多的正在设计当中。工业0所需的技术元素已经万事俱备，现在制造商只需要具备想象力和创造力来运用它。此时工业中的通讯系统就显得尤为重要了，济南有人物联网（）是专注于工业物联网的一家资深公司。里面的新型产品能有效的解决这方面的问题

工业控制网络技术论文1500字开头

趋势一，政府推动落实 “互联网加”为全国性，各地政府提出建设主方案，招标或者外包帮助企业做转型服务型企业，在今后长期“互联网加”实施过程中，政府扮演一个引领者与推动者角色， 符合政策成绩高的企业立为标杆，挖掘有潜力企业，在将来发展成为“互联网加”型企业。趋势二，互联网加”服务商崛起，出现一大批在政府与企业之间第三方服务企业，这些企业以互联网企业为主，传统企业逆袭成为“互联网加”服务商，从服务角度讲传统企业转型为“互联网加”服务商也是一种转型。趋势三，“转型红利”期第一个热门职业会是“互联网加”，社会及行业需要会催生大量专业技术从业者，这个职业群体构成会是成熟技术人员及运营人员，更多是通过培训上岗人员

科技论文的撰写与投稿　　撰写科技论文的要求　　科技论文应具有创新性、科学性、再现性、可读性和规范性。　　（1）创新性：这是首要的一条。没有创新性，就没有必要写科技论文。所谓创新，是指在认识中有新的突破及新的发现，在应用中有新理论、新技术、新方法的提出，研究结果应该是显著的。　　（2）科学性：实验数据、推理论证，必须严谨、准确；写作过程中要经过周密思考，论点应经得起推敲。　　（3）再现性：又称重复性。读者根据论文中所描述的实验方法、实验条件、实验设备，重复作者的实验时，应能得到与作者相同的结果。但是，应明确的是，一些带有专利性的内容，或者是应该保密的内容，不应写入文中。　　（4）可读性：文字通顺、语法正确、概念准确、表达清晰、论点鲜明、论据充分等。　　（5）规范性：就是要符合期刊投稿的规定。　　科技论文的撰写　　1 标题（Title）　　标题又叫题目、题名。标题应以最恰当、最简明的词语的逻辑组合反映出文章中最重要的特定内容。标题要简明、准确、醒目，读者阅读和文献检索首先接触的就是标题。对标题的每一个字都要审慎地选择，应用最少的词语反映出最为确切的论文内容。　　GB7713—87规定，标题一般不直超过20字。因而切忌用带主、谓、宾语结构的完整词句逐点描述论文的内容；也要避免过分笼统，以致于无法反映论文的主题特色。但近年来，专业期刊也有以句子形式的标题，如：　　The GTP-binding protein Rholp is required for cell cycle progression and polarization of the yeast cell　　若题目难以用一句话概括，还可以用副题名补充说明论文的特定实用信息和下层内容，使其准确。　　2 作者署名(Signature）　　作者署名一般应列于标题之下。　　署名的作用：表明作者对成果有优先权，是论文法定主权人；表明作者的责任，是论文的负责者；便于读者联系。《中华人民共和国著作权法》（1991年6月1日起施行）中规定：“著作权属于作者”；著作权包括“署名权，即表明作者身份，在作品上署名的权利。”　　目前，在研究论文署名上存在不少的问题，属于违反科学道德规范：　　（1）有的人根本没有参加科研工作，但为了达到评职称等目的，采取一些不正当的手段使其署名。　　（2）有的人为了使文章顺利发表，把没有参加与本项研究有关的任何工作的知名教授的名字加上去。　　（3）有的人为了使其低水平的文章发表在核心刊物上，不惜采取拉关系等手段，把该杂志编辑部的工作人员名字写上去，使其文章顺利发表。　　（4）有的论文署名多达十余人，从各级领导到实验员或保管员，不管他们是否参加研究工作，统统列上，把人际关系放在第一位。　　（5）几个人共同参加一项研究工作，在撰写研究论文时，都想把自己的名字放在前面，甚至争执不休。　　关于署名的资格，普遍的看法是：①作者应是自始自终参加该项研究工作。②作者应能对该项研究成果具有答辩的能力。③作者必须参与研究论文的撰写工作。④作者必须阅读过论文全文，同意发表全文，并承担由此而带来的各种责任。　　邹承鲁等院士指出，研究论文署名作者必须对科学研究论文从选题、设计、具体实验，一直到从中得出必要的结论的全过程都有所了解，并确实对其中某一个或几个具体环节做出贡献。仅只参加部分实验工作的人，不能署名，可以由作者在文末或以加脚注等方式致谢，因为他无法对研究论文负责。我国和世界上一些发达国家中的一些知名科学家在其署名的文章中也时有发生剽窃、伪造数据等恶劣现象，给这些科学家的声誉造成很坏的影响。作者署名，责任是第一位的，其次才是荣誉。论文的第一作者一般应是具体工作的主要执行者，有时也可以是整个研究工作的主要设计者，或系列论文的主要负责人。其他作者署名的先后顺序应以贡献的大小为依据。　　研究工作者把优秀论文投往国际重要学术刊物时，在作者署名上要遵循国际惯例，即名在前，姓在后的规则，以避免我国科学家在国际交往时出现的尴尬局面；避免国际同行引用我国科学家论文时出现的混乱情况。　　3作者单位（Department）　　标明作者单位主要是便于读者与作者联系。加索取复印件，商榷某一观点，邀请讲学等。同时也为其作品提供负责单位。署名单位应写全称，加上邮政编码，写在作者名下，用小一号字体印出。如论文作者来自不同的单位，则要求用不同的符号或阿拉伯数字标注清楚。有的刊物要求将通信联系作者用“*”注明，列入到第一页脚注内，并提供Fax号码和e-mail地址。　　研究生、进修生、访问学者等均应按其完成论文的所在单位署名。著者署名时应在姓名后用符号标记，并在论文首页左下方加脚注说明其现在单位。　　4 摘要（ Abstract）　　4．1 摘要的用途　　正式出版并对外发行的学术期刊都要求刊中的调查报告、实验方法、技术性文章、综述性文章、研究论文等在正文中附上中英文摘要。这可使读者用较少的时间和精力了解文章的研究成果。研究进展、存在的问题及经验教训。英文摘要还可把文章的主要内容介绍给不懂中文的国外同行，起到国际学术交流的作用。　　摘要也是检索工作的需要，文摘期刊社对其进行整理，使之成为二次文献。　　4．2摘要的构成　　摘要一般由下列三部分组成：　　(1）研究目的简要陈述研究目的和济究内容及需要解决的问题。　　(2）研究方法简要介绍研究所采用的实验方法和基本步骤。　　(3）研究结果简要描述实验主要发现和主要结论及其论文的价值。　　4．3 摘要的位置　　摘要应放在文章题目、作者姓名及工作单位之下，这样利于读者在阅读文章之前了解该文章的内容，决定是否需要继续阅读。关于英文摘要，目前，国内的专业期刊中，有的刊物将摘要放在题目之下正文之上，有的放在文章的最后，还有的把刊中所有的摘要放在该刊最后的文摘页上。从习惯上来看，还是应当把英文摘要放在中文摘要之后正文之前为好。　　4．4 摘要的长度　　摘要不应分段。但长篇报告和学位论文的摘要可分段。摘要的字数视需要而定。一般中文稿250～300字左右；英文稿以1 000印刷符号为宜，原则上不超过全文的3％。写论文摘要时，应尽量将文中的内容和理解这些内容的主要要素写入摘要中。　　4．5 摘要的写作　　许多人在编写摘要时都习惯以“本文”、“本研究”等作为摘要的开头，摘要来自该研究论文，这些是无信息的词语，应去掉。摘要应采用第三人称过去式的写法，不要用第一人称写成“我校……”、“我所……”、“我院……”。撰写研究论文的学术价值应实事求是、客观。　　4．6 摘要的译写　　联合国教科文组织规定：“全世界公开发表的科技论文，不管用何种文字写成，都必需附有一篇短小精悍的英文摘要。”因此，我国现有的正式出版的学术刊物在文章中都添加译写英文摘要，从而加速国际学术交流。目前，国内学报级刊物学术论文的英文摘要以一个印刷页为宜，目的是让国际同行多了解我国科技成果。　　现将国内外期刊上学术论文摘要中常用的句型作一介绍。　　（1）表示研究目的的行文方法　　This paper presents…　　This paper reports…　　This paper describes…　　This paper discusses…　　This paper investigates…　　This paper deals with…　　The objectives of this investigation be to（do）…　　The aim of this investigation be to（do）…　　The purpose of the present study be to（do）…　　This paper is concerned with…　　This paper is aimed at…　　This paper is limited to…　　The authors report…　　The authors（writers） made observation on…　　Investigation on … be carried out in…　　… be evaluated and analyzed　　(2）表示研究方法　　The experiment be performed using…　　The approach be based on…　　The present study was started in 时间 to（do）…　　… be identified according to…　　… be determined by…　　… be based on the use of…　　… was used to（do）…　　… be collected from…　　… be grown during…　　… be observed by（using）…　　… be studied by measuring…　　… be characterized by…　　Analysis of… by… revealed that… 　　科技论文的撰写与投稿　　撰写的要求　　应具有创新性、科学性、再现性、可读性和规范性。　　（1）创新性：这是首要的一条。没有创新性，就没有必要写科技论文。所谓创新，是指在认识中有新的突破及新的发现，在应用中有新理论、新技术、新方法的提出，研究结果应该是显著的。　　（2）科学性：实验数据、推理论证，必须严谨、准确；写作过程中要经过周密思考，论点应经得起推敲。　　（3）再现性：又称重复性。读者根据论文中所描述的实验方法、实验条件、实验设备，重复作者的实验时，应能得到与作者相同的结果。但是，应明确的是，一些带有专利性的内容，或者是应该保密的内容，不应写入文中。　　（4）可读性：文字通顺、语法正确、概念准确、表达清晰、论点鲜明、充分等。　　（5）规范性：就是要符合期刊投稿的规定。　　科技论文的撰写　　1 标题（Title）　　标题又叫题目、题名。标题应以最恰当、最简明的词语的逻辑组合反映出文章中最重要的特定内容。标题要简明、准确、醒目，读者阅读和首先接触的就是标题。对标题的每一个字都要审慎地选择，应用最少的词语反映出最为确切的论文内容。　　GB7713—87规定，标题一般不直超过20字。因而切忌用带主、谓、宾语结构的完整词句逐点描述论文的内容；也要避免过分笼统，以致于无法反映论文的主题特色。但近年来，专业期刊也有以句子形式的标题，如：　　The GTP-binding protein Rholp is required for cell cycle progression and polarization of the yeast cell　　若题目难以用一句话概括，还可以用副题名补充说明论文的特定实用信息和下层内容，使其准确。　　2 作者署名(Signature）　　作者署名一般应列于标题之下。　　署名的作用：表明作者对成果有，是论文法定主权人；表明作者的责任，是论文的负责者；便于读者联系。《》（1991年6月1日起施行）中规定：“属于作者”；包括“署名权，即表明作者身份，在作品上署名的权利。”　　目前，在研究论文署名上存在不少的问题，属于违反科学：　　（1）有的人根本没有参加科研工作，但为了达到评职称等目的，采取一些不正当的手段使其署名。　　（2）有的人为了使文章顺利发表，把没有参加与本项研究有关的任何工作的知名教授的名字加上去。　　（3）有的人为了使其低水平的文章发表在核心刊物上，不惜采取拉关系等手段，把该杂志编辑部的工作人员名字写上去，使其文章顺利发表。　　（4）有的论文署名多达十余人，从各级领导到实验员或保管员，不管他们是否参加研究工作，统统列上，把人际关系放在第一位。　　（5）几个人共同参加一项研究工作，在撰写研究论文时，都想把自己的名字放在前面，甚至争执不休。　　关于署名的资格，普遍的看法是：①作者应是自始自终参加该项研究工作。②作者应能对该项研究成果具有答辩的能力。③作者必须参与研究论文的撰写工作。④作者必须阅读过论文全文，同意发表全文，并承担由此而带来的各种责任。　　邹承鲁等院士指出，研究论文署名作者必须对科学研究论文从选题、设计、具体实验，一直到从中得出必要的结论的全过程都有所了解，并确实对其中某一个或几个具体环节做出贡献。仅只参加部分实验工作的人，不能署名，可以由作者在文末或以加脚注等方式致谢，因为他无法对研究论文负责。我国和世界上一些发达国家中的一些知名科学家在其署名的文章中也时有发生剽窃、伪造数据等恶劣现象，给这些科学家的声誉造成很坏的影响。作者署名，责任是第一位的，其次才是荣誉。论文的第一作者一般应是具体工作的主要执行者，有时也可以是整个研究工作的主要设计者，或系列论文的主要负责人。其他作者署名的先后顺序应以贡献的大小为依据。　　研究工作者把优秀论文投往国际重要学术刊物时，在作者署名上要遵循国际惯例，即名在前，姓在后的规则，以避免我国科学家在国际交往时出现的尴尬局面；避免国际同行引用我国科学家论文时出现的混乱情况。　　3作者单位（Department）　　标明作者单位主要是便于读者与作者联系。加索取复印件，商榷某一观点，邀请讲学等。同时也为其作品提供负责单位。署名单位应写全称，加上邮政编码，写在作者名下，用小一号字体印出。如论文作者来自不同的单位，则要求用不同的符号或阿拉伯数字标注清楚。有的刊物要求将通信联系作者用“*”注明，列入到第一页脚注内，并提供Fax号码和e-mail地址。　　研究生、进修生、访问学者等均应按其完成论文的所在单位署名。著者署名时应在姓名后用符号标记，并在论文首页左下方加脚注说明其现在单位。　　4 摘要（ Abstract）　　4．1 摘要的用途　　正式出版并对外发行的学术期刊都要求刊中的、实验方法、技术性文章、性文章、研究论文等在正文中附上中英文摘要。这可使读者用较少的时间和精力了解文章的研究成果。研究进展、存在的问题及经验教训。英文摘要还可把文章的主要内容介绍给不懂中文的国外同行，起到国际学术交流的作用。　　摘要也是检索工作的需要，文摘期刊社对其进行整理，使之成为二次文献。　　4．2摘要的构成　　摘要一般由下列三部分组成：　　(1）研究目的简要陈述研究目的和济究内容及需要解决的问题。　　(2）研究方法简要介绍研究所采用的实验方法和基本步骤。　　(3）研究结果简要描述实验主要发现和主要结论及其论文的价值。　　4．3 摘要的位置　　摘要应放在文章题目、作者姓名及工作单位之下，这样利于读者在阅读文章之前了解该文章的内容，决定是否需要继续阅读。关于英文摘要，目前，国内的专业期刊中，有的刊物将摘要放在题目之下正文之上，有的放在文章的最后，还有的把刊中所有的摘要放在该刊最后的文摘页上。从习惯上来看，还是应当把英文摘要放在中文摘要之后正文之前为好。　　4．4 摘要的长度　　摘要不应分段。但长篇报告和学位论文的摘要可分段。摘要的字数视需要而定。一般中文稿250～300字左右；英文稿以1 000印刷符号为宜，原则上不超过全文的3％。写时，应尽量将文中的内容和理解这些内容的主要要素写入摘要中。　　4．5 摘要的写作　　许多人在编写摘要时都习惯以“本文”、“本研究”等作为摘要的开头，摘要来自该研究论文，这些是无信息的词语，应去掉。摘要应采用第三人称过去式的写法，不要用第一人称写成“我校……”、“我所……”、“我院……”。撰写研究论文的学术价值应实事求是、客观。　　4．6 摘要的译写　　联合国教科文组织规定：“全世界公开发表的科技论文，不管用何种文字写成，都必需附有一篇的英文摘要。”因此，我国现有的正式出版的学术刊物在文章中都添加译写英文摘要，从而加速国际学术交流。目前，国内学报级刊物的英文摘要以一个印刷页为宜，目的是让国际同行多了解我国科技成果。　　现将国内外期刊上学术中常用的句型作一介绍。　　（1）表示研究目的的行文方法　　This paper presents…　　This paper reports…　　This paper describes…　　This paper discusses…　　This paper investigates…　　This paper deals with…　　The objectives of this investigation be to（do）…　　The aim of this investigation be to（do）…　　The purpose of the present study be to（do）…　　This paper is concerned with…　　This paper is aimed at…　　This paper is limited to…　　The authors report…　　The authors（writers） made observation on…　　Investigation on … be carried out in…　　… be evaluated and analyzed　　(2）表示研究方法　　The experiment be performed using…　　The approach be based on…　　The present study was started in 时间 to（do）…　　… be identified according to…　　… be determined by…　　… be based on the use of…　　… was used to（do）…　　… be collected from…　　… be grown during…　　… be observed by（using）…　　… be studied by measuring…　　… be characterized by…　　Analysis of… by… revealed that…

这个网全是关于计算机论文的因该对你有帮助

无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。通俗点说，无线局域网（Wireless local－area network，WLAN）就是在不采用传统电缆线的同时，提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里，网络却能够随着实际需要移动或变化。之所以还称其是局域网，是因为会受到无线连接设备与电脑之间距离的远近限制而影响传输范围，所以必须要在区域范围之内才可以连上网路。 无线局域网的基础还是传统的有线局域网，是有线局域网的扩展和替换。它只是在有线局域网的基础上通过无线集线器、无线访问节点、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。与有线网络一样，无线局域网同样也需要传送介质。只是无线局域网采用的传输媒体不是双绞线或者光纤，而是红外线或者无线电波，且以后者使用居多。 红外线系统 红外线局域网采用小于1微米波长的红外线作为传输媒体，有较强的方向性，由于它采用低于可见光的部分频谱作为传输介质，使用不受无线电管理部门的限制。红外信号要求视距（直观可见距离）传输，并且窃听困难，对邻近区域的类似系统也不会产生干扰。在实际应用中，由于红外线具有很高的背景噪声，受日光、环境照明等影响较大，一般要求的发射功率较高，红外无线局域网是目前“100Mbit／s以上、性能价格比高的网络”可行的选择。 无线电波 采用无线电波作为无线局域网的传输介质是目前应用最多的，这主要是因为无线电波的覆盖范围较广，应用较广泛。使用扩频方式通信时，特别是直接序列扩频调制方法因发射功率低于自然的背景噪声，具有很强的抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力。这一方面使通信非常安全，基本避免了通信信号的偷听和窃取，具有很高的可用性。另一方面无线局域使用的频段主要是S频段（4GHz～4835GHz频率范围），这个频段也叫ISM（Industry Science Medical）即工业科学医疗频段，该频段在美国不受美国联邦通信委员会的限制，属于工业自由辐射频段，不会对人体健康造成伤害。所以无线电波成为无线局域网最常用的无线传输媒体。 除了传输介质有别于传统局域网外，无线局域网技术区别于有线接入的特点之一就是标准不统一，不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有11标准（包括11a 、11b 及11g等标准）、蓝牙（Bluetooth）标准以及HomeRF（家庭网络）标准等。

工业控制网络技术论文1500字怎么写

传统的列车，动力来自于机车，通过机车牵引车列运行，机车自重很大，牵引启动需要很大的摩擦力，也比较耗费燃油和电力，整列列车运行和制动控制都在机车上，制动系统通过机车风缸和分布在各车厢的风缸用管道连接，制动时采用电空统一驱动风缸活塞放风迫使刹车盘或者闸瓦产生气动压力来制动，列车停车需要较长的距离。运行时而车厢之间相互摩擦挤压推拉受力较复杂，容易损坏，也不易高速运行。知道了这些，动车组也就相对好理解，动车组这个概念是将列车的动力单元由一个变为多个，像动力集中式动车神舟号，两端为机车中间为无动力的车厢，这样启动需要的牵引力就分散开不需要较大的启动力矩，列车整体制动反应时间也较普通的列车短，车厢间采用密接车钩减小车厢间的空隙，运行更稳定。现在铁路上运行的动车组多为电动分散式动车，也就是一组车有好几个动力单元，将车列分为好几个不同的动力结构进行组合，像CRH2A型 采用的是四节动车四节拖车八节编组，从一端驾驶车到另一端驾驶车依次是 控制端拖车，动车，动车，拖车，拖车，动车，动车，控制端拖车。动力安装在动车转向架上，一个转向架两个轮对，每个轮对由一台电机驱动，一节动车有两套这种动力转向架，也就是四个电动机做驱动力，整车有十六个驱动轮对，这样做的好处相比传统电力机车牵引的列车（6个电动机驱动，co-co模式），动力单元多，平均每个动力单元承担的驱动力或者是推进功率要比传统机车低很多，相对节省电力，车组启动时由一端驾驶车下达指令，通过电力统一启动分布在各车厢上的电动机产生推力，整车启动时间短，加速快，制动性能方面因为采用电空统一指令，驾驶端拉下制动手柄整车同时制动，动车组的制动距离就相对较短。还有一个不同之处在于，传统的机车因为需要较大启动力矩所以轴重较大，机车自重一般在100吨左右，而动车因为整体推进不需要这么大的启动力矩，所以轴重轻，这样整体车组的重量就比较小，有利于提高运行速度，也有利于长时间高速行驶，通常动车重心较普通列车低，使动车获得更好的高速稳定性能。另外，动车可以根据需要进行不同的编组，如16节长编组的CRH2B型动车，整车为八动八拖，还有CRH2C型为300公里时速型，采用六动两拖。动车的轻量化对于铁轨的载重要求较轻，对于轨道的摩擦损耗小，便于延长线路寿命和维护保养。另外动车组的运行采用高速控制系统，由中央电脑运行指令，便于高密度发车，提高线路使用效率，增大运能。不过，需要指出的是目前世界上试验数据表明，高速列车的经济时速约为320公里到350公里之间，运行速度过高对于车组是个考验，另外也增大了车组的耗电量造成能源浪费。目前中国所采用的动车组多为国外公司技术，到2011年为止尚未有中国完全自主研发的动车组投入运营。部分推进电机，列车控制，车厢焊接，铆合，转向架仍需从国外购得，中国国内产品质量不稳定或不达标。CRH1型 由青岛四方庞巴迪轨道运输设备有限公司制造 加拿大（瑞士）技术CRH2型 由南车四方和日本川崎重工合作采用日本退役车组E2-1000技术CRH3型 由北车唐山和德国西门子合作采用德国ICE高速列车技术CRH5型 由北车长客和法国阿尔斯通合作采用给意大利设计的摆式列车技术为模板CRH380A AL 由南车四方结合日本川崎技术和德国西门子列车控制以及车辆内饰设计，已经服役CRH380BL 由北车唐山自行升级与德国西门子合作的CRH3C型车而来，该方案问题颇多被否决CRH400A 由北车长客结合德国西门子和法国阿尔斯通技术，主要以西门子技术为主改进和增加动力单元而来，目前还没有实车CRH380D 青岛四方庞巴迪制造，首车欧洲版本已经对外公开，中国版车组要到2012年才能交付

论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点，并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势，并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。　　传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础，随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高，工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同，工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网（Ethernet）技术支持几乎所有的网络协议，所以在数据信息网络中得到广泛应用，具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。　　一、工业以太网技术的特点　　以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来，随着网络技术的发展，以太网进入了控制领域，形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展，开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域，其技术优势非常明显：　　（一）Ethernet是全开放、全数字化的网络，遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。　　（二）以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全开放网络。　　（三）软硬件成本低廉，由于以太网技术已经非常成熟，支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持，有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。　　（四）通信速率高，随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高，对信息量的需求也越来越大，有时甚至需要音频、视频数据的传输，目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用，千兆以太网技术也逐渐成熟，10G以太网也正在研究，其速率比目前的现场总线快很多。　　（五）可持续发展潜力大，在这信息瞬息万变的时代，企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络，信息技术与通信技术的发展将更加迅速，也更加成熟，由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。　　二、工业以太网在控制领域应用现状　　工业以太网与现场总线相比，它能提供一个开放的标准，是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成，解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题，但从目前的发展看，工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。　　（一）混合Ethernet/Fieldbus的网络结构　　这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展，并尽可能的和其他网络形式走向融合，但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的，在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟，而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求，实现真正的全分布式系统。因此，在企业信息层采用以太网，而在底层设备级采用现场总线，通过通信控制器实现两者的信息交换。　　（二）专用工业以太控制网络　　如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一，也是工业控制领域的研究热点之一。如德国Jetter AG公司的新一代控制系统JetWeb，是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统，同时具有广泛的兼容性，可兼容第三方自动化控制产品，提出“网络就是控制器”的观点，是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次，使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合，实质上是一个单层的扁平结构，其良好的可扩展性和互连性，使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。　　（三）基于Web的网络监控平台　　嵌入式以太网是最近网络应用热点，就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通，从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部，可以利用企业信息网络，进行工厂实时运行数据的发布和显示，管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器，连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。　　三、以太网交换技术的发展趋势　　以太网和通信技术的突飞猛进，促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用，并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看，目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用，并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说，工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面：　　（一）工业以太网与现场总线相结合　　工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展，在技术上日渐成熟，在市场上也开始了全面推广，并且形成了一定的市场。就目前而言，全面代替现场总线还存在一些问题，需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构，开发出基于工业以太网的系列产品。　　（二）工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋　　随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展，为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础，从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍，为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此，国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-time Ethernet， RTE)标准，旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。　　（三）基于Web的网络监控平台　　嵌入式以太网是最近网络应用热点，就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通，从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部，可以利用企业信息网络，进行工厂实时运行数据的发布和显示，管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器，连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。　　三、以太网交换技术的发展趋势　　以太网和通信技术的突飞猛进，促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用，并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看，目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用，并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说，工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面：　　（一）工业以太网与现场总线相结合　　工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展，在技术上日渐成熟，在市场上也开始了全面推广，并且形成了一定的市场。就目前而言，全面代替现场总线还存在一些问题，需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构，开发出基于工业以太网的系列产品。　　（二）工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋　　随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展，为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础，从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍，为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此，国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-time Ethernet， RTE)标准，旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。

写作思路：首先可以开篇互联网的发展趋势点题，直接给出文章的主旨，接着表达自己的想法以及观点，用举例子的方式来进行阐述论证自己的看法，中心要明确等等。互联网主要目的就是完成各种领域和互联网良好的进行融合，这一定会使得网络流量类型增多并且访问量得到大幅度的提升，让互联网服务、互联网应用还有使用者访问形式的巨大改变。处于“互联网+”背景中，更加明显地反映出来使用者利用访问网络的最终目的获得想要获得的东西而并非一些杂乱无章的事物，这个方向引领现代网络的变化。ICN能够很好满足“互联网+”背景下大量信息互联还有使用者访问以及信息交互的要求。ICN将内容当做关键，依据姓名访问替代了之前依据地址访问的方式，依据内容名还有相关描述实施内容的检索，内容名能够直接体现出使用者的需要，能够让资源良好的进行开放和获得，以上的做法不单单能够让资源加快流动，还能够抬升资源的获得效率，处于ICN中，仅仅划分为两种，这两种分别是数据种还有兴趣种。客户发出兴趣种，通过这个兴趣种来体现自己所需要的东西;供方也就是内容的制造方还有互联网内缓依据内容的名字，通过数据种给客户提供其所需要的东西。节点按照内容的名字，实施兴趣种还有数据种的转发，所以可以说，ICN属于一个客户驱动类型的副本缓存，其中所记录的多种副本中只要有一个达到客户的需要就可以，不需要去考虑兴趣的出处，站在提供的角度，ICN是属于消费驱动中的一种，提供方仅仅需要了解客户感兴趣的内容名。客户进行内容的消费，提供方依据名字提供内容，这样消费和资源提供的模式达到“互联网+”发展思想。“互联网+”到迅速提升给互联网带来越来越多的使用者，经济社会和互联网的亲密度越来越大，另外就是，在互联网性能还有互联网管控上面提出了越来越高的标准。SDN的关键思想就是让互联网设施的控制平面与数据平面连接，转发作用体现在交换设备上面，控制作用让负责互联网整体信息的控制器实现，控制器利用进行编程完成策略的个性化还有动态部署。所以在建立之后，SDN凭借着方便的网络架构和极强的网络兼容情况，不单单被研究领域所关注。并且获得互联网设备制造方的鼓励，逐渐的发展成互联网行业研究和开发的核心。因为SND数据分解平面与控制平面，能够迅速解决普通网络路由判断的盲目情况。让控制的针对情况与控制效率增强，让网络良好的进行管理，让互联网利用的效率提升，SDN所具有的特征十分满足在提升“互联网+”的时候解决互联网管理混乱，还有增强网络效果的要求。信息技术在加速国际新一轮经济革命的时候，同样加速新一代的工业技术革命。如今的工业制造系统演变得越来越复杂了。集成情况在增强，网络连接同样越来越强。工业和网络的连接，现在已经变成了人心所向。通过信息技术手段提升系统彼此的互相连接，完成互联网性、系统性还有完整性的提升，将之前传统的制造形式进行改变，提升管理的情况与制造的效率正是“互联网+”的最终目的。美国“工业互联网”与“中国制造2015”全部是加速工业技术改变、创造出来核心的竞争实力以及让每个国家迅速的进行提升的关键。互联网属于面向互联网由消费者行业逐渐的转向与制造行业的需要而逐渐诞生的。

趋势一，政府推动落实 “互联网加”为全国性，各地政府提出建设主方案，招标或者外包帮助企业做转型服务型企业，在今后长期“互联网加”实施过程中，政府扮演一个引领者与推动者角色， 符合政策成绩高的企业立为标杆，挖掘有潜力企业，在将来发展成为“互联网加”型企业。趋势二，互联网加”服务商崛起，出现一大批在政府与企业之间第三方服务企业，这些企业以互联网企业为主，传统企业逆袭成为“互联网加”服务商，从服务角度讲传统企业转型为“互联网加”服务商也是一种转型。趋势三，“转型红利”期第一个热门职业会是“互联网加”，社会及行业需要会催生大量专业技术从业者，这个职业群体构成会是成熟技术人员及运营人员，更多是通过培训上岗人员

工业控制网络技术论文2000

论文摘要:工业以太网控制系统是集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统(FCS)之后产生的一种新型的工业控制系统。本文简要介绍了工业以太网的特点，并详细论述了工业以太网在控制领域的应用现状以及以太网交换技术的发展趋势，并提出了以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全开放网络的观点。　　传感器技术、通信技术和计算机技术是现代信息技术的三大基础，随着IT技术的飞速发展和工业自动化要求的不断提高，工业控制网络所担负的工作越来越重。与数据信息网络不同，工业控制领域需要一种高速廉价、实时性和开放性好、稳定性和准确性高的网络。以太网（Ethernet）技术支持几乎所有的网络协议，所以在数据信息网络中得到广泛应用，具有传输速度高、低能耗、便于安装、兼容性好、开放性高和支持设备等多方面的优势。工业以太网的开放性使得工业控制网络和企业信息网络的无缝整合方面具有无可比拟的优势。　　一、工业以太网技术的特点　　以太网技术具有价格低廉、稳定可靠、通信速率高、软硬件产品丰富、应用广泛以及支持技术成熟等优点，已成为最受欢迎的通信网络之一。近些年来，随着网络技术的发展，以太网进入了控制领域，形成了新型的以太网控制网络技术。这主要是由于工业自动化系统向分布化、智能化控制方面发展，开放的、透明的通讯协议是必然的要求。以太网技术引入工业控制领域，其技术优势非常明显：　　（一）Ethernet是全开放、全数字化的网络，遵照网络协议不同厂商的设备可以很容易实现互联。　　（二）以太网能实现工业控制网络与企业信息网络的无缝连接，形成企业级管控一体化的全开放网络。　　（三）软硬件成本低廉，由于以太网技术已经非常成熟，支持以太网的软硬件受到厂商的高度重视和广泛支持，有多种软件开发环境和硬件设备供用户选择。　　（四）通信速率高，随着企业信息系统规模的扩大和复杂程度的提高，对信息量的需求也越来越大，有时甚至需要音频、视频数据的传输，目前以太网的通信速率为10M、100M的快速以太网开始广泛应用，千兆以太网技术也逐渐成熟，10G以太网也正在研究，其速率比目前的现场总线快很多。　　（五）可持续发展潜力大，在这信息瞬息万变的时代，企业的生存与发展将很大程度上依赖于一个快速而有效的通信管理网络，信息技术与通信技术的发展将更加迅速，也更加成熟，由此保证了以太网技术不断地持续向前发展。　　二、工业以太网在控制领域应用现状　　工业以太网与现场总线相比，它能提供一个开放的标准，是企业从现场控制到管理层实现全面的无缝的信息集成，解决了由于协议上的不同导致的“自动化孤岛”问题，但从目前的发展看，工业以太网在控制领域的应用主要体现在以下几种形式。　　（一）混合Ethernet/Fieldbus的网络结构　　这种结构实际上就是信息网络和控制网络的一种典型的集成形式。以太网正在逐步向现场设备级深入发展，并尽可能的和其他网络形式走向融合，但以太网和TCP/IP原本不是面向控制领域的，在体系结构、协议规则、物理介质、数据、软件、实验环境等诸多方面并不成熟，而现场总线能完全满足现代企业对底层控制网络的基本要求，实现真正的全分布式系统。因此，在企业信息层采用以太网，而在底层设备级采用现场总线，通过通信控制器实现两者的信息交换。　　（二）专用工业以太控制网络　　如何利用工业以太网单独作为控制网络是工业以太网的发展方向之一，也是工业控制领域的研究热点之一。如德国Jetter AG公司的新一代控制系统JetWeb，是融现场总线技术、100Mb/s以太网技术、CNC技术、PLC技术、可视化人机接口技术和全球化生产管理技术为一体的工业自动化控制系统，同时具有广泛的兼容性，可兼容第三方自动化控制产品，提出“网络就是控制器”的观点，是取代所有底层现场总线的工业网络结构。这种工业控制网络是将以太网贯穿于整个网络各层次，使它成为透明的覆盖整个企业范围的应用实体。它实现了办公自动化与工业自动化的无缝结合，实质上是一个单层的扁平结构，其良好的可扩展性和互连性，使之成为真正意义上的全开放网络体系结构的大统一。　　（三）基于Web的网络监控平台　　嵌入式以太网是最近网络应用热点，就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通，从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部，可以利用企业信息网络，进行工厂实时运行数据的发布和显示，管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器，连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。　　三、以太网交换技术的发展趋势　　以太网和通信技术的突飞猛进，促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用，并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看，目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用，并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说，工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面：　　（一）工业以太网与现场总线相结合　　工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展，在技术上日渐成熟，在市场上也开始了全面推广，并且形成了一定的市场。就目前而言，全面代替现场总线还存在一些问题，需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构，开发出基于工业以太网的系列产品。　　（二）工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋　　随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展，为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础，从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍，为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此，国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-time Ethernet， RTE)标准，旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。　　（三）基于Web的网络监控平台　　嵌入式以太网是最近网络应用热点，就是通过Internet使所有连接网络的设备彼此互通，从计算机、PDA、通信设备到仪器仪表、家用电器等。在企业内部，可以利用企业信息网络，进行工厂实时运行数据的发布和显示，管理者通过Web浏览器对现场工况进行实时远程监控、远程设备调试和远程设备故障诊断和处理。实现的最简单办法就是采用独立的以太网控制器，连接具有TCP/IP界面的控制主机以及具有RS-232或RS-485接口的现场设备。以太网控制器在这里扮演了通用计算机网络和现场各类设备之间的一个桥梁。　　三、以太网交换技术的发展趋势　　以太网和通信技术的突飞猛进，促使工业以太网技术进一步发展。目前它已经在工业企业综合自动化系统中的资源管理层、执行制造层得到了广泛应用，并呈现向下延伸直接应用于工业控制现场的趋势。从目前国际、国内工业以太网技术的发展来看，目前工业以太网在制造执行层已得到广泛应用，并成为事实上的标准。未来工业以太网将在工业企业综合自动化系统中的现场设备之间的互连和信息集成中发挥越来越重要的作用。总的来说，工业以太网技术的发展趋势将体现在以下几个方面：　　（一）工业以太网与现场总线相结合　　工业以太网技术的研究还只是近几年才引起国内外工控专家的关注。而现场总线经过十几年的发展，在技术上日渐成熟，在市场上也开始了全面推广，并且形成了一定的市场。就目前而言，全面代替现场总线还存在一些问题，需要进一步深入研究基于工业以太网的全新控制系统体系结构，开发出基于工业以太网的系列产品。　　（二）工业以太网技术直接应用于工业现场设备间的通信已成大势所趋　　随着以太网通信速率的提高、全双工通信、交换技术的发展，为以太网的通信确定性的解决提供了技术基础，从而消除了以太网直接应用于工业现场设备间通信的主要障碍，为以太网直接应用于工业现场设备间通信提供了技术可能。为此，国际电工委员会IEC正着手起草实时以太网(Real-time Ethernet， RTE)标准，旨在推动以太网技术在工业控制领域的全面应用。

工业以太网就是用在工业上的以太网，总的来说，以太网是使用TCP/IP协议的。 在现场总线协议当中，为了提高传输效率，一般只定义七曾协议中的物理层、数据链层和应用层。为与以太网融合，通常在数据包前加入IP地址，并通过TCP来进行数据传输。 其实以太网就是现场总线，就好比总线的各种协议一样。工业以太网拥有的优势是： 1、可以满足控制系统各个层次的要求，使企业信息网络与控制网络得以统一； 2、设备成本下降，以太网卡的价格是总线网络借口卡的1/10； 3、以太网很容易和Internet集成； 采用以太网作为现场总线，拥有速度快、开发技术支持广泛（Java、VC、VB等）、硬件升级范围广而且价格低廉的优势

应该从物联网提出，概念化，发展的趋势前景，目前的阶段，重点发展领域等角度分析，这种论文不需要有多少技术层面的知识，应着重理论的描述和发展趋势的判断，可以去天仕物联网看看相关的文章，应该对你有帮助，希望对你有帮助吧

摘要：物联网作为一种新的网络形式，相关理论研究和实践应用正在探索过程中。本文介绍了物联网的概念，给出了基于智能物体层、数据传输层、信息关联层、应用服务层的物联网四层体系架构，最后探讨了物联网在实现过程中所面临的问题和挑战。关键词：物联网，RFID一、概念物联网（Internet of Things）这个概念最早由麻省理工的Auto-ID中心在1999年提出，其基本想法是将RFID和其他传感器相互连接，形成RFID架构的分布式网络。欧洲委员会[1]提出“物联网是未来因特网的综合部分之一，可以被定义为一个动态的全球网络基础。基于标准的和互操作的通信协议，无论物理的还是虚拟的“物”均有身份、物理属性和虚拟特质，具备自配置能力且使用智能接口，可以无缝地集成到信息网络中去。”本文认为，物联网实质上是将真实世界映射到虚拟世界的过程：真实世界中的事物，通过传感器采集一定的数据，在虚拟世界中形成与之对应的事物。“相关物体可能在虚拟电子空间中被创造出来，源于物理物体空间，且与物理空间的物体有关联。”[2]传感器采集到数据的详细程度，将影响到该事物在虚拟世界中的抽象程度。在虚拟世界中，对该事物最简单也最重要的描述是物体提供了一个ID用于识别（如使用RFID标签），最详细的描述则是真实世界中该事物的所有属性和状态均可在虚拟世界中被观察到。进一步的，在虚拟世界中对该物体做出控制，则可通过物联网改变真实世界中该物体的状态。对于一个真实的事物，其所需的各种应用与操作，只需在虚拟世界中对与之对应的虚拟事物进行应用和操作，即达到目的。这样将会对世界带来巨大的改变：实地实时监测和控制一个事物的成本是高昂的，通过物联网，所有事物都将在虚拟世界中被找到，以较低的成本被监测和控制，从而实现4A（anytime， any place， anyone， anything）[3]连接。虚拟世界提供了对所有事物的实时追踪的可能，所有的信息都不是孤立的，这将为各种海量运算和分析提供了最基础和最重要的信息源。真实世界存在于某一时刻，而当物联网发展到能将真实世界中的所有事物都映射到虚拟世界中时，无数个某一时刻的世界汇集起来，在虚拟世界中将形成一个可以追溯的历史，如同过去以纸质保存历史事件的发生，将来将以电子数据对所有事物进行全息描述的形式存储世界的历史。二、体系架构目前， 物联网还没有一个广泛认同的体系结构，最具代表性的物联网架构是欧美支持的EPCglobal和日本的UID物联网系统。EPC系统由EPC 编码体系、射频识别系统和信息网络系统3 部分组成。UID 技术体系架构由泛在识别码(uCode)、泛在通信器、信息系统服务器、和ucode 解析服务器等4部分构成。EPCglobal 和UID上只是RFID 标准化的团体，离全面的“物联网”体系架构相去甚远。美国的IBM公司在2008年提出“智慧的地球”这一与物联网概念相近的概念，并提出通过INSTRUMENTED，INTERCONNECTED和INTELLIGENT这三个层面来实现智慧地球。在文献基础上，本文提出了物联网体系架构。1、智能物体层：通过传感器捕获和测量物体相关数据，实现对物理世界的感知。同时具备局部的互动性，需要一定的存储和计算能力。2、数据传输层：以有线或无线的方式实现无缝、透明、安全的接入，提供并实施编码、认知、鉴权、计费等管理。3、信息关联层：通过云计算实施对海量数据的存储和管理、数据处理与融合，屏蔽其异质性与复杂性，形成一个与真实世界对应的虚拟世界。4、应用服务层：从虚拟世界中提取信息，提供丰富的面向服务的应用。如智能交通、智能电网、智能医疗等等。需要指出的是，数据由底部的传感器通过网络到达应用服务层面，而实际上，在服务应用层面，各个中心、用户可以反向的通过网络由执行器对物体进行控制。 在该体系结构中，感知层面的各种传感器、执行器都是具体的，随着技术的发展会不断升级，新设备不断引入物联网。而服务应用层的各种需求也是不断提出的，并不是一层不变的。若是每个具体的服务应用和传感设备都形成一个独立的网络，最后可能形成许多套特殊的网络，这不利于推广和不便于维护。因此这需要物联网的网络层有一定前瞻性，物体设备层可以变化，服务应用层可以变化，但它们都是通过一个普适的网络进行连接，这个网络可以在一定的时间内保持稳定。三、面临的挑战1、统一标准物联网其实就是利用物体上的传感器和嵌入式芯片，将物质的信息传递出去或接收进来，通过传感网络实现本地处理，并联入到互联网中去。由于涉及到不同的传感网络之间的信息解读，所以必需有一套统一的技术协议与标准，而且主要是集中在互联上，而不是传感器本身的技术协议。现在很多所谓的物联网标准，实际上还是将物联网作为一种独立的工业网络来看待的具体技术标准，而应对互联需要的技术协议，才是真正实现物联网的关键。2、安全、隐私在物联网中所有“事物”都连接到全球网络，彼此间相互通信，这也带来了新的安全和隐私问题，例如可信度，认证，以及事物所感知或交换到的数据的融合。人和事物的隐私应该得到有效保障，以防止未授权的识别和攻击。安全与隐私这个问题，是人类社会的问题，不论是物联网还是其他技术，都是面临这两个问题。因此，不仅要从物联网内部的技术上做出一定的控制，而且要从外部的法规环境上作出一定的司法解释和制度完善。参考文献 Commission， IDE， Internet of things Strategic Research R CASAGRAS Final Report: RFID and the inclusive model for the Internet of ITU Internet Reports 2005: The Internet of T 2005， ITU

工业控制网络技术论文范文

摘要：机电一体化是现代科学技术发展的必然结果。文章概述机电一体化的核心技术，分析机电一体化发展进程，提出机电一体化向智能化迈进的趋势。 关键词：机电一体化；核心技术；发展进程；发展趋势 机电一体化技术是面向应用的跨学科技术，是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速，机电一体化产品更日新月异。 一、机电一体化的核心技术 机械技术：是机电一体化的基础，机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应，利用其高、新技术来更新概念，实现结构上、材料上、性能上变更，满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。 计算机与信息技术：其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。 系统技术：即以整体概念组织应用各种相关技术，从全局角度和系统目标出发，将总体分解成相互关联的若干功能单元，接口技术是系统技术中一个重要方面，是实现系统各部分有机连接的保证。 自动控制技术：其范围很广，在控制理论指导下，进行系统设计，设计后的系统仿真，现场调试，控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。回答人的补充 2009-06-15 13:08 传感检测技术：是系统的感受器官，是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程序就越高。 伺服传动技术：包括电动、气动、液压等各种类型的传动装置，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置与部件、对系统的动态性能、控制质量和功能有决定性的影响。 二、机电一体化的发展进程 数控机床问世：自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段，尤其是在1999年后，国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金，使数控设备制造市场一派繁荣。 微电子技术的发展：我国的集成电路产业起步于1965年，经过30多年发展，已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。回答人的补充 2009-06-15 13:08 可编程序控制器（PLC）的应用于工业：上世纪60年代后期，美国汽车制造业开发一种Modular DigitalController（MODICON）取代继电控制盘。MODICON是世界上第一种投入商业生产的PLC70年代是PLC崛起，并首先在汽车工业获得大量应用。80年代是它走向成熟，全面采用微电子及微处理器技术。90年代又开始了PLC的第三个发展时期。90年代后期进入了第四阶段。其特征是：在保留PLC功能的前提下，采用面向现场总线网络的体系结构，采用开放的通信接口，如以太网、高速串口；采用各种相关的国际工业标准和一系列的事实上的标准；从而使PLC和DCS这些原来处于不同硬件平台的系统，正随着计算技术、通信技术和编程技术的发展，趋向于建立同一硬件平台，运用同一个操作系统、同一个编程系统，执行不同的DCS和PLC功能。这就是真正意义上的EIC三电一体化。激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现：以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术，它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就，成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科，对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。 三、机电一体化向智能化迈进 20世纪90年代后期，各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面，光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头角，出现了光机电一体化和微机电一体化等新支；另一方面，对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地，也为产业化发展提供了坚实的基础。未来机电一体化的主要发展方向有：

一、机电一体化技术发展历程及其趋势 自电子技术一问世，电子技术与机械技术的结合就开始了，只是出现了半导体集成电路，尤其是出现了以微处理器为代表的大规模集成电路以后，"机电一体化"技术之后有了明显进展，引起了人们的广泛注意 (一)机电一体化"的发展历程 数控机床的问世，写下了"机电一体化"历史的第一页; 微电子技术为"机电一体化''带来勃勃生机; 可编程序控制器、"电力电子"等的发展为"机电一体化"提供了坚强基础; 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使"机电一体化"跃上新台阶 (二)机电一体化"发展趋势 光机电一体化一般的机电一体化系统是由传感系统、能源系统、信息处理系统、机械结构等部件组成的因此，引进光学技术，实现光学技术的先天优点是能有效地改进机电一体化系统的传感系统、能源(动力)系统和信息处理系统光机电一体化是机电产品发展的重要趋势 自律分配系统化——柔性化未来的机电一体化产品，控制和执行系统有足够的“冗余度”，有较强的“柔性”，能较好地应付突发事件，被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中，各个子系统是相互独立工作的，子系统为总系统服务，同时具有本身的“自律性”，可根据不同的环境条件作出不同反应。其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息，在总的前提下，具体“行动”是可以改变的。这样，既明显地增加了系统的适应能力(柔性)，又不因某一子系统的故障而影响整个系统。 全息系统化——智能化。今后的机电一体化产品“全息”特征越来越明显，智能化水平越来越高。这主要收益于模糊技术、信息技术(尤其是软件及芯片技术)的发展。除此之外，其系统的层次结构，也变简单的“从上到下”的形势而为复杂的、有较多冗余度的双向联系。 “生物一软件”化—仿生物系统化。今后的机电一体化装置对信息的依赖性很大，并且往往在结构上是处于“静态”时不稳定，但在动态(工作)时却是稳定的。这有点类似于活的生物：当控制系统(大脑)停止工作时，生物便“死亡”，而当控制系统(大脑)工作时，生物就很有活力。仿生学研究领域中已发现的一些生物体优良的机构可为机电一体化产品提供新型机体，但如何使这些新型机体具有活的“生命”还有待于深入研究。这一研究领域称为“生物——软件”或“生物——系统”，而生物的特点是硬件(肌体)——软件(大脑)一体，不可分割。看来，机电一体化产品虽然有向生物系统化发展趋，但有一段漫长的道路要走。 微型机电化——微型化。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。当将这一成果用于实际产品时，就没有必要区分机械部分和控制器了。届时机械和电子完全可以“融合”，机体、执行机构、传感器、CPU等可集成在一起，体积很小，并组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的重要发展方向。 二、典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。 三、我国发展“机电一体化”面临的形势和任务 机电一体化工作主要包括两个层次：一是用微电子技术改造传统产业，其目的是节能、节材，提高工效，提高产品质量，把传统工业的技术进步提高一步；二是开发自动化、数字化、智能化机电产品，促进产品的更新换代。 (一)我国“机电一体化”工作面临的形势 我国用微电子技术改造传统工业的工作量大而广，有难度 我国用机电一体化技术加速产品更新换代，提高市场占有率的呼声高，有压力。 我国用机电一体化产品取代技术含量和附加值低，耗能、耗水、耗材高，污染、扰民产品的责任重，有意义。在我国工业系统中，能耗、耗水大户，对环境污染严重的企业还占相当大的比重。近年来我国的工业结构、产品结构虽然几经调整，但由于多种原因，成效一直不够明显。这里面固然有上级领导部门的政出多门问题，有企业的“故土难离”“死守故业”问题，但不可否认也有优化不出理想的产业，优选不出中意的产品问题。上佳的答案早就摆在了这些企业的面前，这就是发展机电一体化，开发和生产有关的机电一体化产品。机电一体化产品功能强、性能好、质量高、成本低，且具有柔性，可根据市场需要和用户反映时产品结构和生产过程做必要的调整、改革，而无须改换设备。这是解决机电产品多品种、少批量生产的重要出路。同时，可为传统的机械工业注入新鲜血液，带来新的活力，把机械生产从繁重的体力劳动中解脱出来，实现文明生产。 另外，从市场需求的角度看，由于我国研制、开发机电一体化产品的历史不长，差距较大，许多产品的品种、数量、档次、质量都不能满足需求，每年进口量都比较大，因此亟需发展。 (二) 我国“机电一体化”工作的任务 我国在机电一体化方面的任务可以概括为两句话：一句话是广泛深入地用机电一体化技术改造传统产业；另一句话是大张旗鼓地开发机电一体化产品，促进机电产品的更新换代。总的目的是促进机电一体产业的形成、为我国产业结构和产品结构调整作贡献。 总之，机电一体化技术既是振兴传统机电工业的新鲜血液和源动力，又是开启我国机电行业产品结构、产业结构调整大门的钥匙。 四、我国发展“机电一体化”的对策 (一)加强统筹安排，协调发展计划 目前，我国从事“机电一体化”研究开发及生产的单位很多。各自都有一套自己的发展策略。各单位的计划由于受各自立足点、着眼点的限制，难免只考虑局部利益，各主管部门的有关计划和规划，也有统一考虑不足，统筹安排不够的问题，同时缺少综观全局的有权威性的发展计划和战略规划。因此，建议各主管部门责成有关单位在进行深入调查研究、科学分析的基础上，制定出统管全局的“机电一体化”研究、开发、生产计划和规划，避免开发上重复，生产上撞车! (二)强化行业管理，发挥“协会”作用 目前，我国“机电一体化”较热，而按目前的行业划分方法和管理体制，“政出多门”是难哆的。因此，我国有必要明确一个“机电一体化”行业的统管机构，根据目前国家政治体制改革和经济体制改革的精神，以及机电一体化行业特点，我们建议，尽快加强北京机电一体化协会的建设，赋予其行业管理职能。“协会”要进一步扩大领导机构——理事会的代表层面和复盖面，要加强办公室、秘书处的建设；要通过其精明干练的办事机构、经济实体，组织“行业”发展计划、战略规划的拟制；指导行业布点布局的调整，进行发展突破口的选择，抓好重点工程的试点和有关项目的发标、招标工作…… (三)优化发展环境、增大支持力度 优化发展环境指通过宣传群众，造成一种社会上下、企业内外都重视、支持“机电一体化”发展的氛围，如尽快为外商到我国投资发展“机电一体化”产业提供方便；尽可能为兴办开发、生产机电一体化产品的高新技术企业开绿灯；尽力为开发、生产机电一体化产品调配好资源要素等。 增大支持力度，在技术政策上，要严格限制耗电、耗水、耗材高的传统产品的发展，对未采用机电一体化技术落后产品限制强制淘汰；大力提倡用机电一体化技术对传统产业进行改造，对有关机电一体化技术对传统产业乾地改造，对有关技术开发、应用项目优先立项、优先支持，对在技术开发、应用中做出贡献的单位领导、科技人员进行表彰奖励等。 (四)突出发展重点，兼顾“两个层次” 机电一体化产业复盖面非常广，而我们的财力、人力和物力是有限的，因此我们在抓机电一体化产业发展时不能面面俱到、平铺直叙，而应分清主次，大胆取舍，有所为，有所不为。要注意抓两个层次上的工作。第一个层次是“面上”的工作，即用电子信息技术对传统产业进行改造，在传统的机电设备上植入或嫁接上微电子(计算机)装置，使“机械”和“电子”技术在浅层次上结合。第二个层次是“提高”工作，即在新产品设计之初，就把“机械”与“电子”统一起来进行考虑，使“机械”与“电子”密不可分，深度结合，生产出来的新产品起码正做到机电一体化。 结束语：本论文在各位老师的悉心指导和严格要求下已完成。在学习和生活期间，也始终感受着导师的精心指导和无私的关怀，我受益匪浅。在此向各位老师表示深深的感谢和崇高的敬意。不积跬步何以至千里，本设计能够顺利的完成，也归功于各位任课老师的认真负责，使我能够很好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现。同时我在网上也搜集了不少资料，才使我的毕业论文工作顺利完成。在此向学院工程系的全体老师表示由衷的谢意。

目录第一章 前言…………………………………………………………………………3第二章 单片机概述………………………………………………………………1单片机的定义……………………………………………………………………2单片机的发展方向…………………………………………………………3 单片机的应用……………………………………………………………………4 MCS-51简介………………………………………………………………………6第三章 单片机交通灯控制……………………………………………………………1 硬件电路……………………………………………………………………………1芯片选用……………………………………………………………………………1．2硬件电路图……………………………………………………73．1．3系统工作原理………………………………………………………………………2软件设计………………………………………………………………2．1 每秒钟的设定………………………………………………………2．2 计数器初值计算………………………………………………………2．3 综合计算………………………………………………………2．4 设定一秒的方法………………………………………………………2．5 程序设计………………………………………………………3 软件延时………………………………………………………4 时间及信号灯显示………………………………………………………5 程序………………………………………………………13第四章 总结……………………………………………………………………………12参考文献………………………………………………………………………………13致谢………………………………………………………………………………14第一章 前言城市交通是保持城市活力最主要的基础设施，是城市生活的动脉，制约着城市经济的发展。展望21世纪的城市交通事业，给我们提出了更高要求。发展多层次、立体化、智能化的交通体系，将是城市建设发展中普遍追求的目标。而发展大、中、低客运量相互匹配的多种形式相结合的客运交通工具，将是实现上述远景目标的一项重大技术决策措施。自改革开放以来，我国的城市规模和经济建设都有了飞速的发展7城市化进程在逐步加快，城市人口在急剧增加，大量流动人口涌进城市，人员出行和物资交流频繁，使城市交通面临着严峻的局势。当前，全国大中城市普遍存在着道路拥挤、车辆堵塞、交通秩序混乱的现象。如何解决城市交通问题已成为全社会关注的焦点和大众的迫切呼声。当今，红绿灯安装在各个交通要道上已经成为了缓解交通问题最常见、最根本、最有效的方法。交通灯的出现使交通得以有效管制，对于疏导交通流量、提高道路通行能力，减少交通事故有明显的效果。单片机是一种集成的微型计算机，与微处理器相比，它可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，它有唯一的、专门为嵌入式应用而设计的体系结构和指令系统。红绿灯的控制有PLC控制，单片机控制等方法，随着近年来单片机控制交通灯技术的成熟，单片机给交通带来了很大的便利。第二章 单片机概述二十世纪七十年代，微电子技术正处于发展阶段，集成电路属于中规模发展时期，各种新材料新工艺尚未成熟，单片机仍处在初级的发展阶段。1974年，美国研制出了世界第一台单片微型计算机F8，深受家用电器和仪器仪表领域的欢迎和重视，从此拉开了研制单片机的序幕。1单片机的定义所谓单片机，即把组成微型计算机的各个功能部件，如中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、输入/输出接口电路（I/O口）、定时/计数器以及串行通信接口等集成在一块芯片中，构成一个完整的微型计算机。这些电路能在软件的控制下准确、迅速、高效地完成程序设计者事先规定的任务。与微处理器相比，它可单独地完成现代工业控制所要求的智能化控制功能，它有唯一的、专门为嵌入式应用而设计的体系结构和指令系统这是单片机最大的特征。现代单片机加上了中端单元、定时单元及A/D转换电路等更复杂、更完善的电路，使得单片机的功能越来越强大，应用更广泛。因此可以把单片机理解为一个单芯片形态的微控制器。单片机是单芯片形态作为嵌入式应用的计算机，它有唯一的、专门为嵌入式应用而设计的体系结构和指令系统，加上它的芯片级体积的优点和在现场环境下可高速可靠地运行的特点，因此单片机又称为嵌入式微控制器。2单片机的发展方向单片机的发展趋势将是向着高性能化，大容量，小容量、低价格化及外围电路内装化等几个方面发展。（1）单片机的高性能化：主要是指进一步改进CPU的性能，加快指令运算的速度和提高系统控制的可靠性，并加强了位处理功能、中断和定时控制功能；采用流水线结构，指令以队列形式出现在CPU中，从而有很高的运算速度。（2）片内存储器大容量化：以往单片机的片内ROM为1到4KB，RAM为64到128B。因此在一些较复杂的应用系统中，存储器容量就显得不够，不得不外扩存储器。为了适应这种领域的要求，利用新工艺，将片内存储器的容量大幅度增加，不得不外扩存储器。为了适应这种领域的要求，利用新工艺，将片内存储器的容量大幅度增加，片内ROM可以达到12KB。（3）小容量、低价格化：与上述相反，小容量、低价格化的4位、8位单片机也是发展方向之一。这类单片机主要用于儿童玩具等较小规模的控制系统。（4）外围电路内装化：随着集成度的不断提高，有可能把众多的各种外围功能器件集成在片内。除了一般必须具备的CPU、RAM、ROM、定时/计数器等之外，片内集成的部件还有A/D、D/A转换器，DMA控制器，声音发生器，监视定时器，液晶显示驱动器，彩色电视机和录像机用的锁相电路等。（5）增强I/O接口功能：为了减少外部驱动芯片，进一步增加单片机并行口的驱动能力，现在有些单片机可直接输入大电流和高电压，以便直接驱动显示器。（6）加快I/O接口的传输速度：有些单片机设置了高速I/O接口，以便能以更快的速度触发外围设备，以更快的速度读取数据。3单片机的应用单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分为如下几个：在计算机网络和通信领域中的应用；在工业控制中的营运；在家用电器中的应用；在智能仪器仪表上的应用；在医用设备领域的应用；4 MCS-51简介MCS-51系列单片机在结构上基本相同，只是在个别模块和功能上有些区别。MCS-51单片机是在一块芯片中集成了一个8位CPU、128B RAM、4KB ROM、两个16位定时/计数器、32个可编程I/O口和一个可编程的全双工串行接口、五个中断源、一个片内振荡器等。中央处理器（CPU）：中央处理器是单片机的核心部分，是一个8位的中央处理单元，它对数据的处理是以字节为单位进行的，CPU主要由运算器、控制器和寄存器阵列组成。数据存储器（片内RAM）：数据存储器用于存放变化的数据。在8051单片机中，通常把控制与管理寄存器（简称为“专用寄存器”）在逻辑上划分在片内RAM中，因为其地址与RAM是连续的。8051单片机数据存储器的地址空间为256个RAM单元，但其中能作为数据存储器供用户使用的仅有前面128个，后128个被专用寄存器占用。程序存储器（片内ROM）：程序存储器用于存放程序和固定不变的常数、表格等。通常采用只读存储器，且其有多种类型。定时/计数器：定时/计数器用于实现定时和计数功能。8051单片机共有两个16位定时/计数器，8052单片机共有三个16位定时/计数器。并行I/O口：8051单片机共有四个8位的并行I/O(P0、P1、P2、P3)，每个口都由一个锁存器和一个驱动器组成。并行I/O口主要是用于实现与外部设备中数据的并行输入/输出，有些I/O口还具有其他功能。串行口：8051单片机有一个全双工异步串行口，用以实现单片机和其他具有相应接口的设备之间的异步串行数据传送。时钟电路：时钟电路的作用是产生单片机工作所需要的时钟脉冲序列。中断系统：中断系统的主要作用是对外部或内部的中断请求进行管理与处理。8051单片机的中断系统可以满足一般控制应用的需要：共有五个中断源，其中有两个外部中断源INT0和INT1、三个内部中断源（两个定时/计数器中断和一个串行口中断）；此外，8052单片机还增加了一个定时器2的中断源。第三章 交通灯单片机控制1 硬件电路3，1．1芯片选用：选用设备8031单片机一片，8255并行通用接口芯片一片，74LS07，MAX692“看门狗”一片，共阴极的七段数码管两个，双向晶闸管若干，7805三端稳压电源一个，红、黄、绿交通灯各两个，开关键盘、连线若干。1．2 硬件电路图：1．3 系统工作原理：开关键盘输入交通灯初始时间，通过8051单片机P1输入到系统。由8051单片机的定时器每秒钟通过P0口向8255的数据口传送信息，由8255的PA口显示红、绿、黄等的燃亮情况；由8255的PC口显示每个灯的燃亮时间。8051通过设置各个信号等的燃亮时间，通过8031设置，绿、红时间分别为60秒，80秒循环由8051的P0口向8255的数据口输出。通过8051单片机的P0位来控制系统的工作或设置初值，当牌位0就对系统进行初始化，为1系统就开始工作。红灯倒计时时间，当有车辆闯红灯时，启动蜂鸣器进行报警，3S后恢复正常。增加每次绿灯时间车流量检测的功能，并且通过查询P0端口的电平是否为低，开关按下为低电平，双位数码管显示车流量，直到下一次绿灯时间重新记入。绿灯时间倒计时完毕，重新循环。2 软件设计2．1每秒钟的设定：利用MCS-51内部定时器材溢出中断来确定1秒的时间。2．2 计数器初值计算：定时器工作时必须给计数器送计数器初值，这个值是送到TH和TL中的，他是以加法计数的，并能从全1到全0时自动产生溢出中断请求。因此，我们可以把计数器记满为零所需的计数值设定为C和计数初值设定为TC，即：TC=M-C；式中，M为计数器模值，该值和计数器工作方式有关，在方式0时M为213；在方式1时M的值为216；在方式2和3时为28。2．3 综合计算：T=（M-TC）T1 或者 TC=M-T/T1 式中T1是单片机时钟周期的12倍；TC为定时初值。这种方法在使用后悔超过计数器的最大定时间，所以再采用定时器和软件相结合的办法。2．4 设定一秒的方法：我们采用在主程序中设定一个初值为20的软件计数器和使T0定时50毫秒，这样每当T0到50毫秒时CPU就响应它的溢出中断请求，进入他的中断服务子程序，在中断子程序中，CPU先使软件计数器减1，然后判断它是否为零，为零表示1秒已到可以返回到输出时间显示程序。2．5 程序设计：主程序：定时器定时50毫秒，故T0工作于方式1，初值：TC=M-T/T1=216-50ms/1us=3CBOHORG 1000HSTART:MOV TMOD， #01H; 令T0为定时器方式1MOV TH0， #3CH; 装入定时器初值MOV TL0， #BOH;MOV IE， #82H; 开T0中断SEBT TR0; 启动T0计数器MOV R0， #14H; 软件计数器赋初值LOOP: SJMP S; 等待中断中断服务子程序：ORG 000BHAJMP BRT0ORG 00BHBRT0：DJNZ R0，NEXT AJMP TIME; 跳转到时间及信号灯显示子程序DJNZ:MOV R0，#14H; 恢复R0值MOV TH0，#3CH; 重装入定时器初值MOV TL0，#BOH;MOV IE， #82HRET1END3 软件延时MCS-51的工作频率为2-12MHZ，我们选用的8051单片机的工作频率为6MHX，机器周期与主频由关，机器周期是主频的12倍，所以一个机器周期的时间为12*（1/6M）=2us，我们可以知道具体每条指令的周期数，这样我们就可以通过指令的执行条数来确定1秒的时间。4时间及信号灯显示当定时器定时为1秒时，程序跳转到时间显示及信号灯显示子程序，它将依次显示信号灯时间，同时一直显示信号灯的颜色，这时在返回定时子程序定时一秒，在显示黄灯的下一个时间，这样依次把所有的灯色的时间显示完后再重新给时间计数器赋初值，重新进入循环。由于发光二极管为共阳极接法，输出端口为低电平，对应的二极管发光，所以可以用复位方法点亮红，绿，黄发光二极管。5 程序实现交通灯的交替控制及特殊情况（如急救车等）通过时 ，通过外中断实现：North_South_Red BIT P0North_South_Yellow BIT P1North_South_Green BIT P2East_West_Red BIT P3East_West_Yellow BIT P4East_West_Green BIT P5Scd EQU 30H ;秒ORG 0000HJMP STARTORG 0003HJMP INIT0ORG 000BHJMP TIME0交通灯交替工作时，红绿黄交替点亮： 红灯亮33秒钟后绿灯亮27秒，然后闪烁3秒，最后黄灯点亮三秒 ，循环。TIME0:MOV TH0，#30HMOV TL0，#0B0HINC 31HMOV A，31HN: CJNE A，#20，EXIT ;判断是否到一秒MOV 31H，#0INC ScdMOV A，ScdCJNE A，#27，NEXT1 ;判断绿灯是否到27sSETB F0JMP EXITNEXT1: MOV A，ScdCJNE A，#30，NEXT2 ;判断绿灯是否亮30sCLR F0MOV P1，#0EEHJMP EXITNEXT2:MOV A，ScdCJNE A，#33，NEXT3MOV P1，#0F3H ;初始化NEXT3:MOV A，ScdCJNE A，#60，NEXT4SETB 00HJMP EXITNEXT4: MOV A，ScdCJNE A，#63，NEXT5CLR 00HMOV P1，#0F5HJMP EXITNEXT5: MOV A，ScdCJNE A，#66，EXITMOV P1，#0DEHMOV Scd，#0EXIT: RETI外中断：东西方向出现特殊情况 时南北红灯亮，东西绿灯亮，延时10s。INIT0:PUSH PSWPUSH ACCCLR EAMOV R2，P1 ;保存数据MOV P1，#0F6HCALL DELLAY10SMOV P1，R2 ;恢复SETB EAPOP ACCPOP PSWRETI主程序：START:MOV Scd， #00HMOV 31H， #00HMOV P1， #0FFHCLR 00HCLR F0MOV TMOD， #01H ;设定定时器1MOV IE， #83H ;设定中断使能 定时器中断0、外部中断0和1MOV SP， #60HMOV TH0， #30HMOV TL0， #0B0HSETB TR0LOOP:JNB F0，N0CPL East_West_Green ;绿灯闪三秒CALL DELAY500MSJMP N1N0:JNB 00H，N1CPL North_South_Green ;绿灯闪三秒CALL DELAY500MSN1:JMP LOOP第四章 总结本系统实现了红、绿灯燃亮时间的功能，红绿灯循环点亮，倒计时剩5秒时黄灯闪烁警示。车辆闯红灯报警；绿灯时间可检测车流量并可通过双位数码管显示。系统不足之处不能控制车的左、右转、以及自动根据车流改变红绿灯时间等。这是由于本身地理位子以及车流量情况所定，如果有需要可以设计扩充原系统来实现。通过此次课题的研究，让我更加深入的了解了单片机的一些功能，对于单片机在日常生活中的运用有了更深层次的了解。在研究时也发现了自身对于单片机的不理解之处，并查看相关书籍等资料解决了不懂的问题。结合实际工作中的实践，和这次的毕业论文撰写，了解了很多也学到了很多。同时，对以前所学的专业知识，有了进一步的加深和巩固。参考文献[1] 张国锋单片机原理及应用[J]高等教育研究，8[2] 张毅坤单片微型计算机原理及运用，西安电子科技大学出版社，1998[3] 胡汉才单片机原理及其接口技术[M]北京:清华大学出版社，5[4] 胡乾斌单片机原理与应用[M]华中科技大学出版社2006[5] 张毅刚单片机原理及接口技术[M]哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社，1990[6] 雷丽文微机原理与接口技术，北京:电子工业出版社，2[7] 余锡存 曹国华单片机原理及接口技术，陕西:西安电子科技大学出版社，7致谢通过这段时间的研究设计学习，我学到了很多以前不知道的知识，并且在学习中培养了一种做事情一丝不苟的态度和耐心，为以后的工作打下了坚实的基础。在此我要向我们论文的指导老师表示衷心的感谢，可以让我通过这次机会系统学习了单片机的有关知识，并能具体结合实践生活完成交通灯的设计，他幽默，风趣，严谨的教学作风将是我学习的榜样。