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工业以太网作为工控领域的新兴技术,正在成为工业控制网络的主流技术。现场总线作为当前工业控制领域的重要技术,在未来工业控制领域仍将占据重要地位。高校实验教学侧重软件编程、算法仿真,缺乏必要的控制系统和实验对象,与自动化技术发展相脱节。本文即建立一个由现场总线和工业以太网构建的过程控制平台,该平台作为无缝集成的综合自动化网络系统,即跟上了工业自动化发展的主流,又提供了技术研究对象和实验条件,很好地满足了高校教学要求。该过程控制平台采用罗克韦尔自动化的三组工业控制系统,分别控制实验用水箱、精馏塔和锅炉三套大型过程控制装置,在通信上形成由信息网EtherNet/IP、控制网ControlNet、设备网DeviceNet组成的NetLinx三层网络体系。过程控制平台的硬件系统,采用CompactLogix、ControlLogix系列工业控制系统,配备电源、继电器、周波功率调节器等辅助设备,经过布局设计、硬件接线和功能调试,建成三个控制台,与三套过程控制装置配套使用。下位机控制软件采用模块化设计,各部分功能明确且附有注释。软件对所有I/O点进行了量程选取、数据格式选择和数值转化,并完成了控制网、设备网规划。上位机监控软件与下位机软件配套使用,实现了现场情况实时显示、趋势图、数据保存、报警汇总、帮助说明等功能,并提供实验系统简介和系统参数设置。整套软件提供PID控制、模糊控制、模糊PID控制和预测控制4种常用算法,并有其它控制和现场控制,方便自编算法和教学演示,使用者可进行控制算法与控制对象的多种选择,有力地支持了实验教学。目前基于工业控制系统的远程实验,都只能“监”而不能“控”,实验者相当于监控端,实验效果也很有限。本文首个提出将VPN(Virtual Private Network)技术与工业控制技术相结合的新思路。VPN是目前发展比较迅速的因特网技术,它通过加密和数据封装,在混乱的公网上建立安全、稳定的连接隧道,实现不同网络互访的需求。它的引入,能够真正解决工业控制系统远程控制的问题。本文利用现有技术,实现了从宿舍直接控制实验室局域网内的实验对象,证明了VPN技术的可行性。