网络化控制系统中的实时数据采集.pdf

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网络化控制系统中的实时数据采集neorked1晌吉林大学学报ぱО2ofEleconicsUniversofGlaJl要：网络化控制系统械氖凳笔莶杉嵊跋斓絅的性能和稳定性。本文分NCSNCS关键词：网络化控制系统；实时数据采集；网络调度；数据采集模型TP274A—DLCact籲苚网络化控制系统，简称是一种全分布式、网络化实时反馈控制系统。是指某个区域现场传感器、控制器及执行器和通信网络的集合，用以提供设备之间的数据传输，使lＳ捎谕缫丫晌狽不可分割的一部分．它的特性如网络延时、丢包、抖动等，将不可避免地影响到控制系统的性能和稳定性癑。在控制系统中，实时数据反映的是系统本身和相关物理世界的信息，是最宝贵的信息资源。对于控制系统的正常运行和优化来说，都需要实时数据管理技术的支持。实时数据管理技术是包括实时数据采集、存储、管理和处理等技术的综合。能否及时完整地采集到实时数据是迸一步进行实时数据管理和应用的基础，这是实时数据采集技术要研究的内容。lNCSNCs数据，然后再通过监控级网络来将实时数据送人实时数据库。实时数据采集通过实时控制网络进行，与控制回路的数据传输一起共享网络，不可避免地增加了大量的网络负载，会造成网络延时、丢包、抖动NCSNCSDCS摘sciencesBeingoQQChind2SchoolElecronicsUnersGlPlkCF37言作者简介：郑耿，男，博士研究生．簔伊襝磀．中国科学院自动化所复杂系统与智能科学实验室，北京琔n1nstnuteAtomal{onChiseAbstractTheⅱ鬿con0lstrategywhich瓼，discussed簄；．0通讯联系人：刘国平，男，研究员，博士生导师．年7第届中国过程控制会议专辑；2School↖鱵廿caseThe．阛，；314
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NcS方面的研究文献还非常少。NCS械氖凳笔萦胍酝鵇等控制系统相比，具有两个显著特点。一是数据量大，由于节点的智能性，能够生成更多的反映自己运行和相关物理世界信息的实时数据，例如大量的设备测量值和控制NcsNCS的实时性和准确性提出了更高的要求。根据数据使用方式的不同，可以将通过网络进行传输的实时数据分成控制实时数据和监控实时数据l值，控制器到控制器的控制值以及控制器到执行器的控制值等，数据量小，传输周期短，强调的是数据的及时性。一般情况下只使用最新数据，过期数据是无用的。监控实时数据就是本文讨论的进行采集的实时数据，既包括上面的控制实时数据，还要包括大量的设备运行和诊断信息以及网络本身的运行信息．数据量大，种类较多，更强调数据的完整性，需要差错控制和重传机制来保证。因为即使实时数据因为网络延时，丢包重传等原因变得过期，也是非常宝贵的信息资源，不能丢弃。根据数据源的不同，监控实肘数据可以分成两类：网络实时数据和设备实时数据。网络实肘数据反映了网络当前的运行状态，通过采集经过监测节点的网络包信息，经过统计分析后可以得到网络的性能统计信息和指标，如利用率、吞吐量、延时等，以及单个节点的通信信息统计。设备实时数据反映了设备当前的运行状态及其相关联的物理世界的信息，一般以块参数的形式表现。块是设备软件的逻辑处理单元，包括反映设备本身运行状态的资源块，决定设备功能的功能块等。在块中，根据参数的特点可以分成输人参数、输出参数和内含参数。输