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在社会高速发展的今天,电能作为这个社会发展的中枢地位已显得越来越重要,人们对其要求的也越来越高,为了提高供电的稳定性和可靠性,提高输配电系统自动化的要求就显得越来越迫切。传统的DCS系统的缺点(高度集中、控制线路复杂)越来越成为人们关注的焦点。现场总线技术的出现让人们看到了希望,现场工业总线已成为世界自动化领域的一个热点,这一涉及整个自动化和仪表工业革命并使产品全面换代的新技术,在国际上已经引起人们的广泛关注。它集中了自动化控制技术、网络通信技术、计算机等多种科技成果,现场工业总线技术使现场级设备的信息作为整个企业信息网的基础,使企业信息的采集控制直接延伸到生产现场。使用现场工业总线技术不但大大提高了通信能力和系统运行的可靠性,而且大大节省了系统安装时的布线费用和硬件费用,并更加容易对系统进行管理和维护。现场总线系统采用分布式控制系统,将可通信的各种保护、测量单元分布在现场,这样大大降低了系统瘫痪的危险,简化了控制线路。目前,现场总线技术已经在世界各国电力系统得到广泛发展和应用。与传统的DCS系统相比,现场总线系统的成本低、可靠性高、维护较少等特点尤为突出。当前国外现场总线技术已普及到工业应用的各个领域,尤其是PROFIBUS、MODBUS现场总线是工业领域推广最成功的。 论文研究的数据集中器,是一个嵌入式SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统。研究主要针对现场总线的核心协议的分析、设计、实现,包括对保证这种体系运行的通信机制的研究和分析并提供了基于现场总线技术的数据集中器的构建方案和实现方法。在这种框架内,提出了一种基于面向软件复用的设计模式思想的数据通信模型,并通过实验对其性能进行了评价。 论文首先分析了现场总线进行的主要特点,建立了通过现场总线协议进行通信的模型。在此基础上,为了在嵌入式环境下快速、高效地开发功能块,设计并实现了有多个功能模块运行的服务平台,详细介绍了这一平台的特点和具体开发步骤,在此基础上分析了这一平台在简化开发过程和合理利用资源方面的优势。最后,提出了一种基于现场总线技术的数据集中器的实现方案,并通过实验测试了其通信性能。