Пример готовой дипломной работы по предмету: Информационные технологии
Содержание
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………3
ГЛАВА
1. АНАЛИЗ КОНЦЕПЦИИ ПОСТРОЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НА БАЗЕ СЕТЕЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ………..5
1.1. Распределенные системы управления на базе сетей промышленной автоматизации: основные понятия, принципы построения, функции, классификация, проблемы………….5
1.2. Обзор существующих систем автоматизации технологических процессов, основные стандарты и протоколы…………………………………………………………………………10
1.2.1. Система P-NET…………………………………………………………………..… 13
1.2.2. Система LonWorks ………………………………………………………………..15
1.2.3. Система PROFIBUS ………………………………………………………..…….17
1.2.4. Система ЕIВ……………………………………………………………….……….19
1.3. Основные пути повышения производительности сетей промышленной автоматизации ………………………………………………………………………………….22
ГЛАВА
2. АНАЛИЗ FIELDBUS-СИСТЕМЫ P-NET …………………………………….24
2.1. Обзор fieldbus-системы P-NET ……………………………………………………..… 24
2.1.1. Уровень физической связи ………………………………………………………..24
2.1.2. Уровень связи данных………………………………………………………..……24
2.1.3. Сетевой уровень………………………………………………………………..….29
2.1.4. Уровень обслуживания………………………………………………………..….30
2.1.5. Уровень приложений ………………………………………………………..….32
2.1.6. Канал ……………………………………………………………………………….33
2.2. Анализ основных характеристик fieldbus-системы P-NET……………………..…..33
2.2.1. Основные понятия и характеристики …………………………………………… 33
2.2.2. Характеристики реального времени ………………………………………….….34
2.3. Формализация задачи анализа и повышения производительности сетей промышленной автоматизации ………………………………………………………………..37
2.4. Основные этапы построения распределенного приложения…………………….….39
2.4.1. Этапы технологического процесса ……………………………………………….39
2.4.2. Задачи управления…………………………………………………………..…….40
2.4.3. Узлы сети …………………………………………………………………..……… 41
2.4.4. Сеть управления ………………………………..……..…………………………..41
2.4.5. Мониторинг процесса………………………………..………………………..….42
ГЛАВА
3. ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ FIELDBUS-СИСТЕМ НА ОСНОВЕ P-NET ………………………………………………………………………….….44
3.1. Математическая модель fieldbus-систем …………………………………………..… 44
3.1.1. Системы массового обслуживания ………………………………………….…..45
3.1.2. Построение модели сети P-NET………………………………………………….48
3.2. Оптимизация производительности fieldbus-систем …………………………….…..54
3.2.1. Задача выбора пропускных способностей ……………………………………… 54
3.2.2. Задача распределения потоков……………………………………………………58
3.2.3. Задача выбора пропускных способностей и распределения потоков …………62
3.2.4. Задача выбора топологии, пропускных способностей и распределения потоков…………………………………………………………………………………………..65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………………………..74
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………..77
Выдержка из текста
Введение
На современном этапе развития промышленности нашли широкое применение всевозможные средства автоматизации производственного процесса, контроля и управления. Прежде были широко распространены такие системы автоматизации, которые были созданы для конкретных узких целей. Это не позволяло наиболее полно использовать оборудование и объединять несколько систем автоматизации в одну. Более того, создание нового типа оборудования приводило к необходимости полной замены старой или создания новой автоматизированной системы.
Данная ситуация дала толчок к появлению микропроцессорных систем автоматизированного управления, названных fieldbus-системами, или системами полевых шин. Они характеризуются уходом от концепции иерархического построения управляющих сетей к полной или частичной децентрализации управляющего процесса, более мощными средствами и механизмами, заложенными в их основу, строгой стандартизацией на уровне центральных межгосударственных организаций, богатыми возможностями совместного использования систем, работающих согласно различным протоколам [37].
Актуальность работы. Одной из основных задач и целей, послуживших развитию fieldbus-систем, было снижение стоимости самой системы, снижение материальных и временных затрат на установку, настройку и сопровождение.
Поэтому разработка инструментального комплекса, обеспечивающего анализ и повышение производительности fieldbus- систем является задачей актуальной.
Объектом исследования являются распределенные системы управления на основе сетей промышленной автоматизации, полевая шина P-NET, модель, алгоритмы повышения производительности, а также процедуры анализа и диагностики сети P-NET.
Предмет исследования — интеграция разнородных сетей
Цель работы: построение разнородной сети, на примере промышленной сети P-NET для автоматизации технологического процесса.
Задачи:
1) Рассмотреть основные принципы построения распределенных системы управления на основе сетей промышленной автоматизации, выявить их достоинства и недостатки;
2) Выполнить обзор существующих систем автоматизации технологических процессов, выделить основные стандарты и используемые протоколы обмена;
3) Выполнить анализ сети промышленной автоматизации P-NET для выделения основных параметров, влияющих на производительность работы системы;
4) Построить математическую модель сети P-NET;
5) Разработать способ повышения производительности сети P-NET на основе разработанной математической модели.
Методы исследования основаны на использовании аппарата системного подхода, теории массового обслуживания, теории вероятности
и математической статистики, элементов теории вычислительных систем и
сетей.
Практическая ценность работы состоит в следующем:
- разработан способ повышения производительности промышленных
сетей;
- описаны характеристики и основы сети P-NET;
Использование программно-аппаратного комплекса, предложенного в данной работе, позволило добиться увеличения производительности сети P-NET почти на 20% и снизить временные затраты на проектирование.
Список использованной литературы
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Источники на русском языке
1. Айвенс К. Компьютерные сети.- СПб.: Питер, 2006- 304 стр.;
2. Актерский Ю.Е. Сети ЭВМ и телекоммуникации: Учебное пособие.- СПб.: ПВИРЭ КВ, 2010– 223 стр.;
3. Анкудинов Г. И., Анкудинов И. Г., Стрижаченко А. И. Сети ЭВМ и телекоммуникации. Архитектура и сетевые технологии: учеб. пособие.– СПб.: СЗТУ, 2006- 182 стр.;
4. Асмаков С., Пахомов С. Железо 2010. КомпьютерПресс рекомендует -СПб.: Питер, 2010- 416 стр.;
5. Борисенко А.А. Локальная сеть. Просто как дважды два. Серия: Просто как дважды два-М.: Эксмо, 2007- 160 стр.;
6. Ватаманюк А. Создание и обслуживание локальных сетей.- М.: Эксмо 2008- 302 стр.;
7. Ватаманюк А. Создание, обслуживание и администрирование сетей на 100%.-СПБ.: Питер, 2010- 288 стр.;
8. Ваулина Е.Ю. Толковый словарь по информатике.- М., Изд-во ЭКСМО, 2010-480 стр.;
9. Виснадул Б.Д. и др. Основы компьютерных сетей.- М.:Форум, Инфра-М, 2007- 272 стр.;
10. Глушаков С.В, Мирошник А. М., Хачиров Т. С. Сеть своими руками. Серия: Учебный курс- М.: АСТ, АСТ Москва, ВКТ, 2008- 288стр.;
11. Глушаков С.В., Хачиров Т.С. Настраиваем сеть своими руками-М.: АСТ, Фолио, 2008- 96 стр.;
12. Додд А.З. Мир телекоммуникаций. Обзор технологий и отрасли.- М.:Олимп-Бизнес, 2010-400 стр.;
13. Заика А. Компьютерные сети.- М: Олма-Пресс, 2006 — 448 стр.;
14. Захаров В. Новейшая энциклопедия персонального компьютера.-М.: Рипол Классик, 2008- 446 стр.;
15. Информатика : учебник/ Б.В. Соболь и др.- 3-е изд., дополн.и перераб. — Ростов н/Д: Феникс, 2007 — 446 стр.;
16. Климов А., Чеботарев И. Народные советы. Железо ПК.- СПб.:БХВ-Петербург, 2007- 368 стр.;
17. Максимов Н.В. и др. Технические средства информатизации.- М.:ФОРУМ: ИНФРА-М, 2010-576 стр.;
18. Максимов Н.В., Попов И.И. Компьютерные сети: учебное пособие.- М.: ФОРУМ, 2008- 448 стр.;
19. Мардер Н.С. Современные телекоммуникации.- М.: ИРИАС, 2006- 384 стр.;
20. Мелехин В.Ф., Павловский Е.Г. Вычислительные машины, системы и сети.- М.: Академия, 2007-557 стр.;
21. Мур М., Притски Т., Риггс К., Сауфвик П. Телекоммуникации. Руководство для начинающих.- СПб: БХВ-Петербург, 2010- 624 стр.;
22. Новиков Ю.В. Основы локальных сетей: учебное пособие.-М.: Интернет-Университет Информационных Технологий, 2010- 360 стр.;
23. Одом У. Компьютерные сети. Первый шаг.- М: Вильямс, 2006-432 стр.;
24. Олифер В., Олифер Н. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. 4-е издание.- СПб.: Питер, 2010-944 стр.;
25. Основы современных компьютерных технологий: Учебник / Под ред. проф.А.Д. Хомоненко,- СПб.: КОРОНА принт, 2010-492 стр.;
26. Пескова С.А. Сети и телекоммуникации. 2-е изд., М., Изд-во Академия, 2009-352 стр.;
27. Родичев Ю.А. Компьютерные сети: архитектура, технологии, защита:учеб. пособие для вузов.- Самара: изд-во «Универс-групп», 2009- 468 стр.;
28. Единая система управления интеллектуальным зданием //АВОК. -2009.-№ 3,4-с.21-38.
29.
3 айченко Ю. П. Исследование операций. — К.: Вища школа, 2009, 320 с.
30. Ивченко Г.И., Каштанов В.А., Коваленко И.П. Теория массового
a. обслуживания. — М., 2009 – 210с.
31. Кениг Д., Штойян Д. Методы теории массового обслуживания: Пер. с нем. /Под. ред. Г.П.Климова. — М., 2008.
32. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. Том 1. — М.: Мир, 2011. – 180с.
33. Клейнрок Л. Вычислительные системы с очередями. Том 2. — М.: Мир, 2011. – 225с.
34. Клейнрок Л. Коммуникационные сети. — М., 2010. – 160 с.
35. Клейнрок Л. Теория массового обслуживания. Том 1. — М., 2008. – 120 с.
Электронные ресурсы
36. Белоус Н.А. Fieldbus технологии— 2009. — № 4 [Электронный ресурс].
URL: http ://www. asu.pstu.ac.ru/cep
37. Dietz S., Bielkovsky S., Manninger M., Dietrich D., Nisamutdinov O.,
Simulation Tools for P-NET based Networks. International Conference
on the P-NET Fieldbus System, September 2010, URL:http .//www, asu.pstu. ac .ru/cep/ppa
38. Loy D., Bauer A. Protocol Analysis in LonTalk based Networks // TU Wien
ICT.-2009. URL: http ://www. fieldbus. org Resource Directory Lonworks Control Network Products & Services.
Catalog/Echelon Company, 2011.URL: http ://www .ict.tuwien. ac. at/lonworks
40. Форд Л. Р., Фалкерсон Д. Потоки в сетях. — М., 2009. URL: ftp://www.lovtec.com
