本文简要介绍了网络控制系统的发展历史和研究现状,将工业以太网和DCS、现场总线进行了比较,阐述了工业以太网的发展历史和背景知识,并从工业控制网络的特点出发指出了以太网所具有的优势和存在的问题;基于以太网的工业网络控制系统具有数据传输率高、可靠性好、易维护、可远程传输、互操作性好等优点。所以随着互联网技术的普及与推广、以太网通信速率的提高、交换技术的发展,基于以太网的工业控制网络系统受到了全球的拥护和软硬件支持,并得到了迅速发展和普及。因此,基于以太网的工业控制网络是工业控制系统的发展趋势。 本文从工业以太网的关键技术入手,研究了一般以太网固有的传输不确定性;现场设备的供电问题;传统以太网设备互可操作性不强;本质安全和远程传输等缺点。着重对如何提高通信响应实时性和安全性以及如何实现远程传输等问题进行了深入的探讨、分析,使用全双工交换式以太网技术解决传输中通信的实时性和确定性问题,使用交换式集线器扩大网络带宽。通过用连接电缆中的空闲线缆为现场设备提供工作电源,以实现现场总线供电。用低功耗技术和本安防爆技术解决现场设备的安全问题,给出了比较理想的工业以太网解决方案。根据工业控制领域对网络支持系统的要求,借鉴商业以太网的设计原则和方法,设计了基于分层结构化工业以太网结构,拟为工业控制系统提供一个安全、稳定、互操作性好的通信平台;同时,按照该设计思路和原则,本课题设计了一个基于Modbus/TCP工业以太网的水处理远程监控系统。 本文选择iFIX开发水处理远程监控系统远程系统。由于水处理系统在电厂生产中可靠性要求较高,在系统硬件配置上采取了多种冗余措施以保证系统的安全。该系统已经成功在某企业运行,为企业安全生产、设备稳定运行提供根本保证,为企业创造巨大的经济效益和社会效益。