文献综述_工业以太网EtherCAT及列车总线系统
《基于数控系统的EtherCAT主站的研究》
《基于数控系统的EtherCAT主站的研究》一、引言随着现代制造业的飞速发展，数控系统已成为自动化生产线和设备中的关键组成部分。
在数控系统中，EtherCAT（以太网控制自动化技术）作为主流的实时通信协议，因其高效率、高实时性和灵活性等优点，在工业控制领域得到了广泛应用。
本文旨在研究基于数控系统的EtherCAT主站的设计与实现，以推动工业自动化进程的进一步发展。
二、EtherCAT主站概述EtherCAT主站是EtherCAT通信协议的核心组成部分，主要负责管理和控制网络中设备的同步与通信。
EtherCAT主站具有高效的数据传输速率、灵活的拓扑结构和优异的实时性能，使其成为工业控制系统中重要的技术支撑。
在数控系统中，EtherCAT主站能够实现对多个轴的精确控制，提高生产效率和产品质量。
三、EtherCAT主站的设计与实现1. 硬件设计EtherCAT主站的硬件设计主要包括主控芯片、网络接口、电源等部分。
主控芯片负责处理EtherCAT协议相关的数据传输和计算任务，网络接口用于连接网络中的设备，电源则为主站提供稳定的电力供应。
此外，为了满足工业现场的复杂需求，EtherCAT主站还需要具备高可靠性、高稳定性和良好的抗干扰能力。
2. 软件设计EtherCAT主站的软件设计主要包括操作系统、EtherCAT协议栈和上层应用软件等部分。
操作系统负责管理硬件资源，提供稳定的运行环境；EtherCAT协议栈则负责实现EtherCAT协议的相关功能；上层应用软件则根据具体需求进行定制开发，实现对多个轴的精确控制、设备状态监控等功能。
四、关键技术与挑战在基于数控系统的EtherCAT主站的研究中，关键技术和挑战主要包括以下几个方面：1. EtherCAT协议的深入理解与应用：EtherCAT协议的复杂性和专业性要求研究人员具备深入的理解和丰富的应用经验。
2. 实时性与稳定性：EtherCAT主站需要具备优异的实时性和稳定性，以实现对多个轴的精确控制和设备状态的高效监控。
《基于EtherCAT总线的数控系统总线安全控制技术的研究与应用》
《基于EtherCAT总线的数控系统总线安全控制技术的研究与应用》一、引言随着工业自动化和智能制造的快速发展，数控系统作为现代制造业的核心设备，其安全性和稳定性变得尤为重要。
EtherCAT （Ethernet for Control Automation Technology）总线技术以其高实时性、高传输效率和高扩展性等特点，广泛应用于数控系统中。
然而，在高速、实时的工作环境中，如何保障数控系统的总线安全成为了一个重要的研究课题。
本文将就基于EtherCAT总线的数控系统总线安全控制技术的研究与应用进行探讨。
二、EtherCAT总线技术概述EtherCAT是一种基于以太网的实时通信协议，具有高实时性、高传输效率和高扩展性等特点。
在数控系统中，EtherCAT总线技术能够有效地实现多轴运动控制、数据采集、设备诊断等功能。
此外，EtherCAT总线的开放性和可扩展性为数控系统的升级和维护提供了便利。
三、数控系统总线安全控制技术1. 网络安全控制针对数控系统的网络安全问题，可以采用防火墙、入侵检测等手段对网络进行防护。
此外，对关键数据进行加密传输和存储，防止数据被非法获取和篡改。
同时，定期对系统进行安全漏洞检测和修复，确保系统的安全性。
2. 实时性控制在数控系统中，实时性是保证系统正常运行的关键因素之一。
为了保障实时性，可以采用EtherCAT协议的实时通信功能，实现数据的快速传输和处理。
此外，对系统进行实时监控和调度，确保各个设备之间的协调运行。
3. 故障诊断与容错控制通过在数控系统中嵌入故障诊断模块，实时监测设备的运行状态。
一旦发现故障，立即进行报警并采取相应的容错措施，确保系统的稳定性和可靠性。
同时，对故障进行记录和分析，为后续的维护和升级提供依据。
四、基于EtherCAT总线的数控系统总线安全控制技术的应用基于EtherCAT总线的数控系统总线安全控制技术已广泛应用于各种数控设备中，如数控机床、工业机器人等。
EtherCAT 与TSN——工业以太网系统架构的最佳实践
EtherCAT与TSN——工业以太网系统架构的最佳实践作者：EtherCAT技术协会Karl Weber博士摘要：EtherCAT 是现场总线领域的主流技术，而IEEE802.1Q标准是交换机技术在办公应用的基础。
TSN为IEEE 802网络提供实时能力。
现在可以在机器层使用EtherCAT，并通过交换机连接多台机器。
复杂的机器要求内置更多的通讯设施。
将EtherCAT网段集成到一个TSN 网络中可以结合这两种技术。
这无需改变EtherCAT的从站设备。
两种技术的适配通过在EtherCAT的主站端的更新及对连接EtherCAT的交换机的适度扩展来实现。
目标自工作组建立以来，TSN就成为人们所熟知的“时间敏感网络”的缩写。
TSN TG的组合用于为IEEE 802网络提供确定性服务。
TSN技术可以应用于多种应用场合。
其设计初始是用于一个只有少数几个终端站点的、需要传输大量的视频/音频（A/V）高速数据流的系统中。
TSN通过引入“高速通道”(streaming)概念扩展了IEEE 802的best effort网络模型。
此模型提供一系列用于提升高速通道实时性的特征。
对TSN的理解TSN工作组TSN工作组设置在IEEE802.1工作组中，负责桥接网络。
“桥接”一词用于标准的规范中，但更为大众的说法是“交换”。
TSN改善了帧在IEEE 802部分网络传输中的延迟性，并且没有因堵塞产生的损失。
这意味着交换机世界的改变。
然而，这并不会改变以太网网络的基本特征，例如每节点小数据量传输时效率低下，以及灵活却耗时而复杂的转发机制。
在终端站点间用TSN的桥接传输是通过“高速通道”（stream）实现的。
IEEE802.1 标准中使用术语“talker”表示高速通道的发起者，术语“listener”表示高速通道接收者。
高速通道使用单向的数据传输，数据可以从一个talker单向传输到一个或多个listener。
为了在IEEE 802.1网络中使用高速通道，需要一个高速通道标识。
《基于数控系统的EtherCAT主站的研究》
《基于数控系统的EtherCAT主站的研究》一、引言随着制造业的飞速发展，数控系统在工业自动化领域扮演着越来越重要的角色。
EtherCAT（Ethernet for Control Automation Technology）作为一种高性能、高实时性的工业以太网通信协议，在数控系统中得到了广泛应用。
本文旨在研究基于数控系统的EtherCAT主站的设计与实现，探讨其在实际应用中的优势与挑战。
二、EtherCAT主站概述EtherCAT是一种实时以太网通信协议，主要用于工业自动化控制领域。
其核心思想是分散的实时以太网通信，具有高带宽、低延迟的特点。
EtherCAT主站是整个EtherCAT系统中的核心部分，负责控制整个系统的运行。
在数控系统中，EtherCAT主站通过与从站设备的通信，实现对机床的精确控制。
三、基于数控系统的EtherCAT主站设计1. 硬件设计基于数控系统的EtherCAT主站硬件设计主要包括主控芯片、网络接口电路、电源电路等部分。
主控芯片采用高性能的处理器，负责处理EtherCAT协议相关的计算和逻辑控制任务。
网络接口电路负责与从站设备的通信，实现数据的实时传输。
电源电路为主站提供稳定的电源供应。
2. 软件设计软件设计是EtherCAT主站设计的关键部分。
首先，需要编写EtherCAT协议栈的实现代码，包括数据链路层、应用层等部分的代码。
其次，需要设计主站的通信协议和数据处理流程，实现对从站设备的精确控制。
此外，还需要考虑系统的实时性和稳定性，确保在复杂的工作环境下，系统能够正常运行并保持高精度。
四、EtherCAT主站在数控系统中的应用优势1. 高实时性：EtherCAT协议具有高带宽、低延迟的特点，能够满足数控系统对实时性的要求。
2. 高精度：EtherCAT主站通过与从站设备的精确通信，实现对机床的精确控制，提高加工精度。
3. 灵活性：EtherCAT主站支持多种从站设备，具有很好的扩展性和灵活性。
EtherCAT以太网现场总线
EtherCAT - 以太网现场总线本文深切论述了基于以太网现场总线系统的EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology)技术。
EtherCAT为现场总线技术领域树立了新的性能标准，具有灵活的网络拓扑结构，系统配置简单，和现场总线系统一样操作直观简便。
另外，由于EtherCAT实施的本钱低廉，因此使系统得以在过去无法应用现场总线网络的场合当选用该现场总线。
1. 引言以太网和实时能力2. EtherCAT 运行原理3. EtherCAT 技术特点协议拓扑散布时钟性能诊断高靠得住性平安性EtherCAT 取代PCI设备行规EtherCA T实现CAN总线应用层协议(CoE)EtherCA T实现伺服驱动设备行规IEC61491 (SoE)EtherCAT实现以太网(EoE)EtherCAT实现文件读取(FoE)4. 基础设施本钱5. EtherCAT 实施主站主站实施效劳主站样本代码从站EtherCAT Slave Controller从站评估工具包6. 小结7. 参考文献1. 引言现场总线已成为自动化技术的集成组件，通过大量的实践实验和测试，现在已取得普遍应用。
正是由于现场总线技术的普及，才使基于PC的操纵系统得以普遍应用。
但是，尽管操纵器CPU的性能（尤其是IPC的性能）进展迅猛，但传统的现场总线系统正日趋成为操纵系统性能进展的“瓶颈”。
急需技术革新的另一个因素那么是由于传统的解决方案并非十分理想。
传统的方案是，按层划分的操纵体系通常都由几个辅助系统所组成（周期系统）：即实际操纵任务、现场总线系统、I/O系统中的本地扩展总线或外围设备的简单本地固件周期。
正常情形下，系统响应时刻是操纵器周期时刻的3-5倍。
在现场总线系统之上的层面（即网络操纵器）中，以太网往往在某种程度上代表着技术进展的水平。
该方面目前较新的技术是驱动或I/O级的应用，即过去普遍采纳现场总线系统的这些领域。
轨道车辆网络系统中工业以太网的应用探索
轨道车辆网络系统中工业以太网的应用探索摘要：我国的车辆网络不断的发展，以太网逐渐成为控制轨道车辆行驶的主体，也成了服务日常车辆主要的网络系统。
轨道车辆在以太网中不论是通讯还是监控都更加方便，能让轨道车辆更加安全的行驶。
本文研究了目前轨道车辆网络系统的状况，以及如何利用工业以太网对其进行合理的规划和运用，还对具体规划的技术进行了一定的阐述。
关键词：工业以太网轨道车辆网络应用探索一、前言工业以太网作为轨道车辆发展的重要网络系统，主要兼具着控制车辆发展、减少车辆故障的情况。
轨道车辆中使用工业以太网可以为其提供服务系统的运营，还可以在车辆服务的过程中显示出车显示出的各种信息，包括对讲的信息和视频监控等消息，由于以太网可以让轨道车辆运行故障定位更加准确，在安全传感的过程中还可以利用以太网对其安全感应器进行安全性能的传输和远程数据数据的操控。
随着科技的发展，交通车辆轨道的速度逐步提升，其信息化程度也达到了一个无法企及的角度，为了满足这些轨道交通的技术问题需要工业以太网络运用。
轨道车辆需要大量的信息传递和及时判断车辆故障，这些都需要运用工业以太网，并且越来越多的工业以太网络系统被运用到轨道车辆发展中去。
二、轨道车辆网络系统应用现状（一）宽带无法满足需求目前轨道车辆的网络系统宽带比较小，无法满足对车辆控制和信息数据传输的需求。
由于我国通常使用的网络数据系统是采用WTB或者是MVB格式的，但是我国目前的宽带系统却采用的是1-1.5字节的宽带系统，这就意味着轨道车辆网络无法正常的运行，不论是控制车辆的辅助变流器还是对车门、车制动等的控制都可以让数据及时地传输，诊断也会由此出现问题，不论是额外的宽带还是对轨道车辆的维护、安全等等都会影响轨道车辆的正常发展，因此普通的宽带是无法满足轨道车辆网络系统发展的。
（二）服务系统技术无法保证车辆轨道网络系统是一种兼具服务共同使用的系统，在使用过程中不论是可靠性还是安全性都不如工业以太网实用，特别是对数据监控的可靠性传输来说，信息得不到及时有效的匹配，数据传送不灵活、不及时，这些都对现在服务系统提出了极大的挑战。
工业以太网EtherCAT技术的原理及其实现
邮局订阅号：82-946360元/年技术创新博士论坛《PLC 技术应用200例》您的论文得到两院院士关注工业以太网EtherCAT 技术的原理及其实现The principle of Industry Ethernet-EtherCAT and its implementation(上海新华控制技术(集团)有限公司研发中心)王维建WANG Wei-jian摘要:工业以太网技术是工业控制行业中的研究热点。
EtherCAT 技术以其高速、简单、易于实现正在获得越来越多的研发人员的关注。
本文详细介绍了EtherCAT 技术的原理和协议形式,并结合TMS320LF2407给出了一种具体的EtherCAT 从站实现方式。
关键词:工业以太网;EtherCAT;TMS320LF2407中图分类号:TP274文献标识码:BAbstract:Industry Ethernet is becoming researching hot.EtherCAT as a kind of industry Ethernet is getting much more attention with its high speed,simplicity and easy availability.This paper introduces the principle of EtherCAT and its protocol,in addition,this paper tells how to implement EtherCAT slave with TMS320LF2407.Key words:Industry Ethernet;EtherCAT;TMS320LF2407文章编号:1008-0570(2010)05-1-0051-021引言过去十几年中,现场总线是工厂自动化和过程自动化领域中现场级通讯系统的主流解决方案。
但随着自动化控制系统的不断进步和发展,传统的现场总线技术在许多应用场合已经难以满足用户不断增长的需求。
高速铁路通信信号与列车间通信的协议研究
高速铁路通信信号与列车间通信的协议研究随着科技的不断发展，高速铁路系统已经成为现代交通运输的重要组成部分。
高速铁路的通信信号和列车间的通信是确保铁路运行安全和高效的关键因素。
因此，研究高速铁路通信信号与列车间通信的协议变得至关重要。
高速铁路通信信号指的是在高速铁路系统中传输各种信息的信号。
这些信息包括列车状态、速度、位置等关键数据。
为了确保列车在高速运行过程中能够及时准确地获取这些信息，高速铁路通信信号的设计必须保证高可靠性、高带宽和低延迟。
在高速铁路系统中，列车间的通信尤为重要。
列车间的通信在许多方面起着关键作用，例如列车位置监测、列车调度、列车控制等。
为了实现这些功能，需要一种高效可靠的通信协议来确保列车之间的通信畅通无阻。
为了研究和实现高速铁路通信信号与列车间通信的协议，需要考虑以下几个方面：1. 高可靠性：高速铁路是一种高度安全敏感的运输系统，因此通信协议必须具备高可靠性。
这意味着协议设计需要考虑到信号传输的稳定性和容错能力，以确保信息的可靠传输和处理。
2. 高带宽：高速铁路系统中涉及的信息量巨大，因此通信协议需要具备高带宽的特性，以满足数据传输的需求。
这意味着协议设计需要采用高效的数据压缩和传输技术，以提高系统的数据处理能力。
3. 低延迟：在高速铁路系统中，每一秒的延迟都可能导致严重的事故发生。
因此，通信协议必须具备低延迟的特性，以确保信息能够在短时间内传输和处理。
这需要协议设计中考虑到多路复用和信息压缩等技术，以减少数据传输和处理的时间。
4. 安全性：高速铁路通信信号和列车间通信涉及到的信息非常敏感，必须得到保护，防止未经授权的访问和恶意攻击。
因此，通信协议必须具备安全性的特性，包括数据加密、身份验证和访问控制等。
为了满足这些需求，可以参考以下几个通信协议：1. EtherCAT（以太术语器）：EtherCAT是一种基于以太网的实时通信协议，广泛应用于工业自动化领域。
它具有高可靠性、高带宽和低延迟的特性，适用于高速铁路通信信号和列车间通信。
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工业以太网EtherCAT及列车总线系统一．列车总线系统的发展背景现代列车朝高速化、自动化、舒适化方向发展已经成为必然趋势。
列车通信网络已成为高速列车控制系统的关键技术。
它能够通过对列车运行及车载设备动作的相关信息进行集中管理，从而保障列车安全高速运行。
列车通信网络是一种面向控制、连接车载设备的数据通信系统，是分布式列车控制系统的核心。
它集列车控制系统、故障检测与诊断系统以及旅客信息服务系统于一体，以车载微机为主要技术手段，并通过网络实现列车各个系统之问的信息交换，最终达到对车载设备的集散式监视、控制和管理等目的，实现列车控制系统的智能化、网络化与信息化。
TCN是IEC(国际电工委员会)专门为列车通信网制定的标准[1]，包括实时协议(RTP)，绞线式列车总线(WTB)、多功能车辆总线(MVB)。
它们作为相对较为独立的部分有各自的体系结构。
理论上可以在WTB和MVB上运行非RTP的其它协议，而RTP也可以作为除WTB和MVB[1]外其它总线上的通信协议，但一般作为一个总体来考虑。
TCN在欧洲得到了大量应用，在北美有部分列车采用，国内也引进了相应技术，先后用于“先锋”、“蓝箭”、“中原之星”、“中华之星”等动车组。
LonWorks[2]在国内已先后用于“新曙光”、“神州”、“集通”等动车组。
“新曙光”的首尾动力车的重联通信通过LonWorks列车总线以显式报文方式实现。
“神州”号动车组的LonWorks列车重联通信与此类似，但采用了两路，即设置了一路LonWorks冗余通道[3]。
CAN总线基本上有两种应用：一种是用作通信子网；另一种是用作数据通信模块。
作为通信子网，目前已成功应用于CMS一3型磁悬浮列车。
除了上面介绍的四种列车总线之外，还有其他几种总线网络应用在列车系统中，比如FF、Profibus、WorldFIP。
下图对这几种常用的列车总线进行了性能指标上的分析比较[4]如下图1。
图1：常用列车总线的性能指标比较从以上分析比较中我们可以发现，这几种列车总线的数据传输速率都是在1.5 Mbps以下，只有Profibus-DP和WorldFIP的通信速率达到了12 Mbps。
现在的列车总线速率可以满足现在的控制需求，但是随着列车功能和性能的提升要求，这样的通信速率必然限制列车的整体性能。
相对于以太网的100 Mbps和1000 Mbps的传输速率，可以确定工业以太网应用在列车总线系统中具有先天的速率优势。
二．工业以太网的发展背景工业以太网是指应用于工业环境的以太网，包括成为国际标准的实时以太网和根据情况自己修改的应用于工业环境的以太网。
按照国际电工委员会IEC/sc65的定义[5]，实时以太网是建立在IEEE802.3标准的基础上，通过对其和相关标准的实时扩展提高实时性，并且做到与标准以太网完全无缝连接的工业以太网。
Ethernet过去被认为是一种“非确定性”的网络，作为信息技术的基础，是为IT领域应用而开发的，在工业控制领域只能得到有限应用，这是由于：(1)Ethernet的介质访问控制(MAC)层协议采用带碰撞检侧的载波侦听多址访问(CSMA／CD)方式，当网络负荷较重时，网络的确定性不能满足工业控制的实时性要求；(2)Ethernet所用的接插件、集线器、交换机和电缆等是为办公室应用而设计的，不符合工业现场亚劣环境要求；(3)在工厂环境中，Ethernet抗干扰(EMI)性能较差，若用于危险场合，以太网不具备本质安全性能；(4)Ethernet 不能通过信号线向现场设备供电问题。
随着IT技术和总线技术的发展，上述问题在实时以太网中正在迅速得到解决，并使Ethernet全面应用于工业控制领域成为可能。
工业以太网的技术优势包括应用广泛、通信速率高、成本低廉、资源共享能力强、可持续发展潜力大、实时以太网的关键技术、实时通信技术、总线供电技术、远距离传输技术、网络安全技术、可靠性技术。
2005年IEC标准化组织公布了11种实时以太网标准[5]，这11种实时以太网标准成为当前获得国际承认的标准，每个标准都有自己的公司联盟和组织提供技术制定、推广、开发等支持。
这11种标准分别为[5]Ethernet/IP、Profinet、P-Net、InterBus、Vnet/IP、TCnet、EtherCAT、PowerLink、EPA、Modbus-RTPS、Sercos-III。
其中尤其以EtherCAT的实时性能最突出[6]，单个以太网帧最多可进行1486字节的过程数据交换，几乎相当于12000个数字输入和输出，而传送这些数据耗时仅为300 µs。
三．EtherCAT协议的发展背景EtherCAT[7](Ethernet for Control Automation Technology)由德国Beckhoff公司开发，并得到ETG(EtherCAT Technology Group)国际组织的支持。
EtherCAT是一个可用于现场级的超高速I/O网络，它使用标准的以太网物理层和常规的以太网卡，传输媒体可为双绞线或光纤。
传统以太网技术用于现场级的最大问题是通信效率低，仅为0．77％，为了提高通信效率，EtherCAT采用了类似Interbus现场总线的集总帧等时通讯原理。
EtherCAT开发了专用ASIC芯片FMMU[8] (现场总线内存管理单元)用于I／0模块，这样一来，EtherCAT可采用标准以太网帧，并以特定的环状拓扑发送数据，在FMMU单元的控制下，网络上的每个站(或I/O 单元)均从以太网帧上取走与该站有关的数据，或者插入该站要输出的数据。
EtherCAT还通过内部优先级系统，使实时以太网帧比其它数据帧有较高的优先级。
EtherCAT几乎支持任何拓扑结构，包括线性、树型与星型等，在l00Mbps时允许两个设备之间最大电缆长度为100米，可连接多至65535个设备。
EtherCAT技术[9]突破了其他以太网解决方案的系统限制：通过该项技术，无需接收以太网数据包，将其解码，之后再将过程数据复制到各个设备。
EtherCAT从站设备在报文经过其节点时读取相应的编址数据，同样，输入数据也是在报文经过时插入至报文中（参见图2）。
整个过程中，报文只有几纳秒的时间延迟。
图2：过程数据插入至报文中由于发送和接收的以太网帧压缩了大量的设备数据，所以有效数据率可达90%以上。
100 Mb/s TX的全双工特性完全得以利用，因此，有效数据率可大于100 Mb/s（即大于2 x 100 Mb/s 的90%）（参见图3）。
图3：带宽利用率的比较符合IEEE 802.3标准的以太网协议无需附加任何总线即可访问各个设备。
耦合设备中的物理层可以将双绞线或光纤转换为LVDS（一种可供选择的以太网物理层标准(4，5)），以满足电子端子块等模块化设备的需求。
这样，就可以非常经济地对模块化设备进行扩展了。
之后，便可以如普通以太网一样，随时进行从底板物理层LVDS到100 Mb/s TX物理层的转换。
EtherCAT的拓扑结构可以使任意形式的拓扑，节点数量可以达到65535个，几乎是无限节点。
当EtherCAT应用于大型网络时，比如应用在列车上，他的拓扑结构可以很复杂，节点数量可以达到上限。
对EtherCAT网络协议的性能分析在国内很难找到，在国外有少量研究，其中文献[10]建立了2个从站的线形拓扑模型和10个从站的二分树拓扑模型，但是没有对复杂拓扑模型建模，也没有进行分项仿真分析。
文献[11]使用简单线形拓扑建立EtherCAT和ProfiNet的网络模型，分析比较了两种工业以太网协议的周期、吞吐量随网速的变化，没有详细分析EtherCAT的复杂拓扑模型。
四．Petri网用于网络建模仿真的研究背景Petri网是对离散并行系统的数学表示。
Petri网是1960年代由卡尔·A·佩特里发明的，适合于描述异步的、并发的计算机系统模型。
Petri网既有严格的数学表述方式，也有直观的图形表达方式。
由于Petri网能表达并发的事件，被认为是自动化理论的一种。
研究领域趋向认为Petri网是所有流程定义语言之母。
Petri网的描述形式很简洁，它由两类节点组成:位置和变迁。
位置表示条件而变迁表示事件。
每个变迁有一定数量的输入和输出位置分别表示事件的前提条件和事件的结果。
位置中的条件用标记表示，通常用黑点表示。
弧和箭头连接位置和变迁。
标记的数量和分布形式表示系统的状态，控制着Petri网的执行。
国内对Petri网的研究与应用同国外的研究方向大致相同，对Petri网进行了很多有益的拓展，增强了Petri网的建模能力。
中科院数学与系统科学研究院、清华大学、西安交通大学、国家CIMS中心和同济大学等研究所和兄弟院校有很多优秀的研究成果发表在电子学报、计算机学报、软件学报等重要期刊上。
茹锋等在Petri网模型的基础上，建立了ProfiBus MAC层协议的仿真模型，并对相关的实时性参数进行了较为深入的分析和计算[12]。
郭希民等定义了一种扩展的时间Petri网一带抑制弧的时间Petri网，这类扩展的时间Petri网可以用作网络协议描述的工具[13]。
严海蓉等应用Petri网对CSMA/CD网络建立了仿真模型，最后总结Petri网建模优点并将Petri网建模与流程图进行了比较[14]。
以太网具有并行性、不确定性、异步性、分布性、自相似性等特点。
Petri网正是一种以图形形式研究系统组织结构和动态特性的理论，对异步、并发、分布、并行、随机的系统非常有效。
利用扩展Petri网的着色、随机和对象技术，Petri网主要用于研究以太网的流量分析、自相似数据源建模、传统现场总线的建模。
但是EtherCAT工业以太网是一种融合了以太网和现场总线这两种协议特点的总线标准，数据源是否具有自相似性、并行和串行的量化、异步和同步的量化等研究领域都还没有深入研究，Petri网的理论也需要根据工业以太网的特点进行相应的改进。
五．嵌入式Web server的研究背景工业以太网在工业控制领域的重要应用之一就是嵌入式Web server技术。
随着计算机和网络技术的发展，Internet的成就极大地推动了社会的信息化，Web技术迅速渗透到各个领域，将日益成熟的网络技术应用到嵌入式系统成为必然的发展趋势。
近年来，嵌入式系统不仅应用于路由、网关、移动站点和接入器等网络设备，还应用于信息家电、消费电子、过程控制、远程试验等各方面，嵌入式Web逐渐成为一项研究热点。
嵌入式Web Server是将TCP/IP 协议和HTTP协议集成到嵌入式系统中，成为嵌入式Internet设备，实现Web Server功能。
相比于传统的Web应用系统，嵌入式Web Server方法新颖、独特，大大简化了系统结构，并将信息采集、发布都集成到现场测控设备中。