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随着信息技术和自动化技术的发展，智能化、数字化和网络化代表了现代工业控制的发展方向。本文研究基于工业以太网的电动执行机构的控制网络系统设计和开发，目的是开发出基于工业以太网构架的、适用于工业生产控制网络系统，能对现场多台运行的电动执行器进行实时监控的系统和软件。
论文首先简要介绍了工业控制网络的发展历程，指出了存在的实时性问题和国内外的研究现状，接着从现场总线到工业以太网对实时性问题进行了研究。然后，介绍了整个系统的硬件组成部分的设计，主要包括电动执行机构的组成部分，串口转以太网模块，以及执行机构、以太网模块和上位机之间的通讯等。
针对工业以太网在工业应用中出现的实时性和可靠性无法保证的问题，本文首先对以太网的通信延迟的问题进行了分析，给出了通信延迟各个组成部分的计算方法和数学期望表达式。接着通过实验分析了节点数目、帧长度和通信速率等因素对以太网实时性的影响。研究了工业应用中三种数据发送方式下，标准以太网和快速以太网的实时特性。然后通过研究以太网的实时调度问题和监控实时性要求，对不同类型的信息进行分类优先级设置，并采用优先级调度算法，通过实验进行了验证。最后结合实际情况采取了对交换机等设备采用冷冗余设计的方法以提高系统可靠性。在上位机的程序设计中，自定义通讯协议完成了监控系统软件的设计，并对通讯实时可靠性进行了测试获得了满意的结果。
本文最后总结了系统总体的设计。对进一步改进该软件以及应用推广提出了系统的展望。针对工业应用中对数据保存、远程控制和组态软件互通等需求对于进一步改进软件提出相应观点。