现场总线控制系统论文
浅谈现场总线控制系统
浅谈现场总线控制系统现场总线控制系统是一种基于现场总线技术的控制系统，它可以实现现场设备和控制系统之间的数据交互和控制功能。
本文将对现场总线控制系统进行浅谈。
现场总线控制系统是由现场设备、总线网络、控制器和人机界面组成的。
现场设备包括各种传感器、执行器、开关等可以监测和控制现场的设备。
总线网络是连接各个现场设备和控制器之间的传输介质，可以传输数据和供电。
控制器是对现场设备进行控制的核心部分，它接收各个传感器的数据，并根据预定的逻辑进行控制操作。
人机界面则是与系统进行交互的部分，可以显示现场信息并接收用户的指令。
现场总线控制系统的优点之一是简化了系统的布线。
传统的控制系统中，每个设备都需要与控制器进行一对一的连接，需要大量的信号线。
而在现场总线控制系统中，所有的现场设备都通过总线网络连接到控制器，极大地减少了布线工作量。
总线网络还可以提供供电功能，不需要为每个设备单独提供电源。
现场总线控制系统还具有高可靠性和扩展性。
由于现场设备和控制器之间的连接是通过总线网络进行的，故障率较低。
总线网络可以支持多设备的接入，方便了系统的扩展和升级。
而传统的控制系统需要进行繁琐的系统改造才能满足新的需求。
现场总线控制系统还具有实时性好、易于监控、维护方便等优点。
总线网络可以提供实时的数据传输和控制指令，使得控制系统响应速度更快。
人机界面可以实时显示现场设备的工作状态，方便用户进行监控和控制。
总线网络还可以实现对系统的集中管理和维护，减少了故障排查和维修的时间和成本。
现场总线控制系统也存在一些问题。
总线网络需要有较高的带宽和可靠的通信性能，以支持大量的数据传输和设备接入。
由于总线网络上的设备较多，可能会产生较大的通信冲突，需要采取措施来解决。
由于总线网络对接的设备较多，系统的复杂性也增加了，需要有专业的人员进行维护。
现场总线控制系统是一种高效、可靠的控制系统，可以实现对现场设备的监测和控制。
虽然存在一些问题，但通过合理的设计和运维，现场总线控制系统可以发挥其优势，提高生产效率和系统可靠性。
现场总线技术论文
总线技术论文1．引言1.1 计算机自动控制系统急速发展的今天，特别是考虑到现场总线已经普遍地渗透到自动控制的各个领域的现实，现场总线必将成为电工自动控制领域主要的发展方向之一。
现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域；并且国外大公司已经在大力拓展中国市场，发展我国的现场总线产品已经刻不容缓。
现场总线对自动化技术的影响意义深远。
当今可以认为现场总线是提高自动化系统整体水平的基础技术，对国民经济影响重大。
因此，要在自动化领域中推广应用和发展现场总线。
现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络，具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。
目前，国际上各种各样的现场总线有几百种之多，统一的国际标准尚未建立。
较著名的有基金会现场总线（FF）、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS 现场总线、PROFIBUS现场总线、MODBUS、PHEONIX公司的INTERBUS、AS－INTERFACE总线等。
现场总线是现场仪表与控制室系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统，主要用于工厂低层设备(传感器及传动装置等)的数据通信。
现场总线已不仅仅是一个新技术领域或新技术问题，在研究它的同时，我们发现它已经改变了我们的观念；如何去看待现场总线，要比研究它的技术细节更为重要。
1.2 现场总线结构模型现场总线的模型结构在低层(1、2层)是基本相同的，在上层各现场总线之间的功能有所不同。
IEC定义为3层，即采用ISO (国际标准化组织) 的OSI所规定的7层中的3层，分别为物理层、链路层、应用层。
ISA/ SP50委员会增加了用户层，因此现场总线模型已统一为4层，即物理层、链路层、应用层和用户层。
1.3 现场总线主要特点1) 系统可靠性高；2) 实现开放式互连网络；3) 安装与接线费用低；4) 调节性能提高；5) 系统组态简单。
1.4现场总线是一场技术革命现场总线带来了观念的变化，我们以往开发新产品，往往只注意产品本身的性能指标，对于新产品与其它相关产品的关联就考虑比较少一点。
现场总线论文
测控技术与测控网络系统学科设计（论文）题目：现场总线技术及其应用——CAN总线学生姓名：学号：专业班级：指导教师：年月日一、摘要在当今信息化，网络化新科技时代，网络测控技术已被广泛地应用于工业产品生产、自动控制、科学研究等方面，而且在工业、农业、家庭、医学、军事和空间科学技术等领域也发挥出它的强大功能。
而现场总线技术的不断进步不仅代表了测控技术的快速发展，同时也带动了各个领域向着更高一层的自动化、网络化、智能化不断前进。
而控制器局域网总线CAN 的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。
由于其良好的性能及独特的设计,CAN总线越来越受到人们的重视，它在汽车领域上的应用是最广泛的。
CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计，特别适合工业过程监控设备的互连，因此，越来越受到工业界的重视，并已公认为最有前途的现场总线之一。
本文以控制器局域网总线CAN为例，主要介绍了当今被广泛使用的CAN总线的基本原理，并通过诸多实例加以说明。
以空调为例构建了一个网络化的测控系统，为空调系统的发展提供一个实例。
最后又根据CAN总线的原理和功能总结了时下CAN总线的优缺点，同时根据CAN总线在实际生产生活中的应用情况对CAN总线的发展趋势做出了预测。
本文仅供读者参考。
关键词：网络化测控系统；控制器局域网总线CAN；工作原理；应用；优缺点；发展趋势；二、当前网络化测控系统的现状和发展趋势自跨入二十一世纪以来，信息化已成为了当今社会发展的趋势，全球都步入了一个信息化的时代。
而现代测控技术是集计算机技术、微电子技术、信息论、控制论、测量技术、传感技术等学科发展的产物，是这些学科在解决系统、设备、部件性能检测和故障诊断的技术问题中相结合的产物。
凡是需要进行性能测试和故障诊断的系统、设备、部件，均可以采用测控技术，它既适用于电系统也适用于非电系统。
电子设备的自动检测与机械设备的自动检测在基本原理上是一样的，均采用计算机/微处理器作控制器通过测试软件完成对性能数据的采集、变换、处理、显示/告警等操作程序，而达到对系统性能的测试和故障诊断的目的。
profibus现场总线论文
PROFIBUS现场总线摘要：现场总线技术是’" 20世纪"80年代兴起的一种集控制技术、仪表技术和计算机网络技术为一体的先进的工业控制技术。
这其中PROFIBUS现场总线是目前较为流行的五种现场总线中较为有仪表性的一种。
文中介绍了PROFIBUS现场总线的由来、构成、特性及其优点，展望了其未来的发展趋势。
1现场总线技术的产生早在20世纪80 年代中期，国外就提出了现场总线，但研究工作进展缓慢，且没有国际标准可以遵循。
直到1984 年，美国仪表协会（ISA）下属的标准与实施组工作中的ISA/SP50 开始制订现场总线的标准。
1985 年国际电工委员会决定由Proway Working group 负责现场总线体系结构与标准的研究工作。
1986 年德国开始制订过程现场总线（process field-bus）标准，简称PROFIBUS，由此拉开了现场总线标准制订和产品开发的序幕.2PROFIBUS的协议结构PROF IBUS协议结构是根据IS07498国际标准、以开放式系统互联网络作为参考模型的。
该模型共有7层.PROF IBUS - DP定义了第1、2层和用户接口, 3到7层未加描述,这种流体型结构确保了数据传输的快速和有效。
直接数据链路映像提供易于进入第2层的用户数据。
用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能,并详细说明了各种不同PROF IBUS - DP设备的设备行为。
PROF IBUS - FMS定义了1、2、7层,应用层包括现场总线信息规范和低层接口。
FMS包括了应用协议并向用户提供可广泛选用的强有力的通信服务。
LL I协调不同的通信关系并提供不依赖设备的第2层访问接口。
第2层现场总线数据链路可完成总线访问控制和数据的可靠性[ 9 ]PROF IBUS - PA PA 的数据传输采用扩展的PROF IBUS - PA PA 的数据传输采用扩展的行为的PA 行规。
现场总线论文
现场总线应用论文题目：PROFIBUS现场总线在核电站的应用班级：自动化082学号：080987姓名：范向阳时间：2011/12/18一、现场总线具体应用现场总线技术PROFIBUS在核电站的应用本文介绍核电厂全数字化仪控系统数据通信软硬件设计的主要特点，并通过对数据通信软硬件结构的详细分析，指出了核电厂系统数据通信软硬件设计高度的可靠性和可利用性等优点，满足了核电厂对数据通信高度可靠的要求。
1、核电厂仪控系统核电厂全数字化仪控系统主要是由常规仪控TXP（Opera—tional I&C System）和安全仪控TXS（Safety I&C System）两部分组成，主要目的是用于监测和控制核电厂释热和电能生产的主要和辅助过程，在所有运行模式包括应急情况下，维持电厂的安全性、可操作性和可靠性，并且在正常运行工况下保证电厂的经济性。
图1 PROFIBUS在核电全数字化仪控系统的应用PROFIBUS是一种简单、坚固和可靠的现场总线系统，是目前唯一能够以标准方式应用于所有领域并贯穿整个过程链的现场总线。
如图 1，仪控系统中的数据通信是由电厂总线和现场总线、SlNEC H1 FO 总线和PROFIBUS总线系统构成的终端总线完成。
终端总线用于PU／SU和OT以及ET和DT之间的通信以及通过网关／网桥与外部公共网互连。
电厂总线用于AS62o、OM690、ES680和DS670之间的通信，并且通过网关与终端总线相连，与安全仪控系统的工业以太网总线相连。
数据通信包括核电厂中所有数据和命令的传输，具体涉及到安全系统的仪控系统、安全相关系统的仪控系统和正常运行系统的仪控系统，完成在不同的系统之间或在同一系统的不同组件之间的信息传送，以及与其它外部系统的通信任务。
数据传输介质采用了光纤电缆，对电磁干扰不敏感。
2、SINEC H1总线以线性工业以太网为标准的SlNEC H1结构，它是基于IEEE802．3（Ethernet）标准中的规范，是一种总线型系统，涉及到ISO／OSI开放系统互联网络模型中的物理层、数据链路层及传输层。
自动化控制系统与现场总线-论文
应用 的过程 中通常使用 的为Ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｂ ｕ ｓ ￣据总线 ， 该系统具有两种形 式， 一 个 是Ｐ Ａ 形式 ， 另一个是Ｄ Ａ 形 式。 该 协 议 是 现 场 总 线 的 最 为 重 要的控 制类型 ， 目前该协议 已被众多厂家所使用 。 同时也逐渐 发展 为欧洲现场总线的通 用标 准。 ２ ． ３现 场 总 线 的 连 接 方 式 总得来说， 现场总线有两种重要的连接方式 ， 一种是场总线Ｄ Ｐ 连 接方式 ， 控制器之间主要采用Ｐ ｒ 嘣ｂ 总 线进行连接， 在总线通信设备 中主要采用主从式 ， 其 中主从式又分为两种： Ｃ Ｉ Ａｓ ｓ １ 通信管理周期 方式和Ｃ ＡＬ ｓ ｓ ２ Ｓ ＭＡ ＲＴ Ｖ Ｉ Ｓ Ｉ Ｏ Ｎ ］ ￣于非循环通信方 式。 而另一中是 现场总线的Ｐ Ａ 连接方式 ， Ｐ Ａ主要是现场总线通信的标准， 能够为现场 仪表提供 电源 。 对于现场总线的通信介质主要为双绞线和光缆。
２现场 总线 的 控制 以及 ＯＰ Ｃ系统 技术 介绍
３结语
通过对我国工业 自动化控制系统的深入 了解 ， 可以得知现场总 ２ ． １现 场 总 线 的 控 制 策 略 虽然 目 现场总线技术是在集散控制系统 的基础上发展而来的， 它是一 线的控制系统将成为今后 自动化控制系统发展的必要趋势 。 但是仍然不够完善 ， 在今后 的 个开放式的系统， 通常采用通信协议一致的通讯模式， 能够使不 同型 前我 国的现场总线技术 发展 的很快 ， 研究人员要不断 的创新 ， 打破传统 的 自 号、 不同厂家的产品进行更换 。 现场总线主要具有 以下优点 ： 结构集约 自动化系统发展 的过程 中， 促进我 国工业 的快速发展 。 化、 控制精确、 便于维护、 抗干扰能力强、 电机控制智能化等。 目前现场 动化控制技术 ， 总线控制系统被应用于许多领域 ， 其中主要包括 ： 火 电厂、 建筑行业 、 参考文献： 净水处理行业 、 烟草制造行业等。 而在这些领域还不乏一些突出的成 ［ １ ］ 刘 淑芬 ． 现 场 总 线控 制 系 统 Ｆ Ｃ Ｓ 必将 取 代 集 散 型 控制 系统 Ｄ Ｃ Ｓ ［ Ｊ ］ ． 功案例 ， 如 中海石化公司的甲醇项 目以及旅大油 田开发的项 目等。 自动化 应用 ， ２ ０ １ ２ （ ０ ６ ） ． ２ ． ２现 场 总 线 的 控 制 类 型 ［ ２ ］ 王娜， 郭政． 基 于现 场 总线 的 变 电站 自动 化 控 制 系统 的设 计 ［ Ｊ ］ ． 科 现场 总 线 共 有 ７ 种类型 ， 如表Ｉ 几种现场总线的比较。 而 在 工 厂 技 资讯 。 ２ ０ １ ２ （ ３ ３ ） ： １ ２ ４ ．
现场总线论文
现场总线论文摘要：can作为现场设备级的通信总线，和其他总线相比，具有很高的可靠性和性价比，其总线规范已经成为国际标准，因而被公认为是当今几种最有前途的现场总线之一，事实上，如今can总线的应用范围己远远超出最初的汽车应用，在工业自动化、火车、轮船的导航和控制系统、医疗系统、农业机械等都可以看到can的应用。
本文则在此基础上对can总线下自动测控系统的应用作出一番探讨。
关键词：现场总线；自动化；can总线application analysis of automatic control system under can busma zhengwei(shanghai jiao tonguniversity,shanghai200072,china)abstract:can as a field device level communication bus, and the other bus, compared with high reliability and cost-effective,the bus has become the international standard specifications,they have been recognized as some of today's most promising field bus,the fact on the can bus application now has far exceeded the original automotive applications,industrial automation,trains,ships,navigation and control systems, medical systems, agricultural machinery and so you can see the application of can.on this basis,this paper under the can bus,the application of automatic control system to make some analysis.keywords:field bus;automation;can bus实现分布式现场总线自动测控网络是建立企业综合实时信息库的基础，为企业的优化控制、调度决策提供依据，通过分布式现场总线自动测控网络，可以建立统一的控制网络和信息数据库，保证所有数据的完整性和互操作性。
现场总线技术分析论文
现场总线技术分析论文【论文关键词】:现场总线;控制系统;冗余;电厂【论文摘要】:文章主要讨论了现场总线的特点，阐明了基于现场总线的电厂自动化系统构成，着重强调了现场总线在电厂中应用应注意的问题。
1.前言在电厂信息化的建设过程中，越来越多的专家、学者和电力工程设计人员意识到推动现场总线技术在电厂应用的重要性和迫切性，提出了现场总线控制系统在电厂的应用设想和建议。
但到目前为止，在国内已建和在建电厂中，真正意义上的全面和系统地应用现场总线控制系统的实例尚未见报道，还只是局部的试点。
根据国际电工委员会IEC61158标准的定义：安装在制造或生产过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线称为现场总线。
由现场总线与现场智能设备组成的控制系统称为现场总线控制系统(FCS)。
而衡量一个控制系统是否为真正的FCS有三个关键要点，即：核心、基础和本质。
FCS的核心是总线协议，只有遵循现场总线协议的控制系统，才能称为现场总线控制系统；FCS的基础是数字智能现场仪表，它是FCS的硬件支撑；FCS的本质是信息处理现场化，这是FCS系统的效能体现。
因此现场总线控制系统是一种全计算机、全数字、双向通信的新型控制系统。
它与DCS的本质差异在于现场级设备的数字化、网络化，实现了控制装置与现场装置的双向通信，消除了生产过程监控的信息“盲点”。
可以说，现场设备级的数字化、网络化是电厂信息化管理的基础。
2.电气现场总线控制系统的特点2.1电气参数变化快电气模拟量一般为电流、电压、功率、频率等参数，数字量主要为开关状态、保护动作等信号，这些参数变化快，对计算机监控系统的采样速度要求高。
2.2电气设备的智能化程度高电气系统的发电机一变压器组保护、起动一备用变压器保护、自动同期装置、厂用电切换装置、励磁调节器等保护或自动装置均为微机型，6kV开关站保护为微机综合保护，380V开关站采用智能开关和微机型电动机控制器，所有的电气设备均实现了智能化，能方便地与各种计算机监控系统采用通信方式进行双向通信。
现场总线技术及其应用研究论文
现场总线技术及其应用研究论文
摘要
现场总线是一种工业控制技术，它将数据、信息、指令等信息通过现
场总线物理媒介连接到各个计算机实体（标准的器件）。
它可以在系统结
构上改变传统的电气控制技术模式，同时可以提高系统的灵活性、可靠性、安全性和运行效率。
本文首先介绍了现场总线的发展状况，然后分析了现
场总线技术的基本原理和特点，并介绍了现场总线分析系统的基本结构和
功能。
最后，通过实际应用的实例和现场总线技术进行深入分析，以加深
对现场总线技术及其应用的理解。
关键词：现场总线，控制技术，原理，结构，应用
Introduction
Fieldbus history
Fieldbus basic principle
Fieldbus analysis system。
现场总线作业 CAN论文
基于CAN总线的变电站监控系统的设计摘要现场总线是自动化领域的计算机网络，是当今自动化领域技术发展的热点之一。
它以总线为纽带，将现场设备连接起来成为一个能够相互交换信息的控制网络，是一种双向串行多节点数字通信的系统。
CAN总线是现场总线的一种，它最初被应用于汽车的控制系统中。
由于其卓越的性能，CAN总线的应用范围已不再局限于汽车工业，被广泛应用到自动控制、楼宇自动化、医学设备等各个工业控制领域。
本文介绍了现场总线及其特点，然后以CAN总线为重点，说明了CAN总线的特点及工作原理。
接着分析了CAN总线在电气控制领域的应用，以在变电站监控系统中的应用为重点，根据变电站监控系统通信网络的特点和要求提出自己的设计思想。
关键字：现场总线、CAN总线、控制系统、变压器第一章现场总线介绍现场总线是应用于现场智能设备之间的一种通信总线，广泛应用于制造工业自动控制和过程工业自动控制领域。
按现场应用的不同要求和规模，现场总线可分为执行器传感器现场总线、设备现场总线和全服务现场总线。
按照国际电工委员会IEC/SC65C的定义，安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行和多点通信的数据总线称为现场总线。
现场总线是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的网络，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。
这种网络是用作现场控制系统的、直接与所有受控(设备)节点串行相连的通信网络。
现场总线网络既是一个开放的通信网络，又是一个全分布式控制系统。
它作为智能设备的联系纽带，把挂接在总线上、作为网络节点的智能设备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本的控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、监控、优化及控制、管理一体化的综合自动化功能。
因此，现场总线是一项集嵌入式系统、控制、计算机、数字通信、网络技术为一体的综合技术。
现场总线的优点：①节约硬件数量和投资。
安装在现场的现场总线仪表具有一表多能的特色。
现场总线控制系统的构成与特点论文
现场总线控制系统的构成与特点论文现场总线控制系统的构成与特点全文如下：1.概述现场总线的技术基础是一种全数字化、双向、多站的通信系统，是应用于各种计算机控制领域的工业总线，因现场总线潜在着巨大的商机，世界范围内的各大公司投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究。
当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域，由于现场总线技术的不断创新，过程控制系统由第四代的DCS发展至今的FCSFieldbus Control System系统,已被称为第五代过程控制系统。
而FCS和DCS的真正区别在于其现场总线技术。
现场总线技术以数字信号取代模拟信号，在3CComputer计算机、Control控制、Commcenication通信技术的基础上，大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用，许多控制功能从控制室移至现场设备。
由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争，仍未形成一个统一的标准，目前，在现场总线网络互联都是遵守OSI参考模型。
现场总线控制系统是从八十年代中期发展起来的。
经历了十几年的时间，现场总线控制技术已经被广泛应用于汽车、造纸、纺织、烟草、机械、石油化工、电力、楼宇自控等各个控制领域。
现场总线控制技术由于其巨大的技术优势，被认为是工业控制发展的必然趋势，将逐步取代传统的PLC点对点接线的控制方法。
2.现场总线的主要产品连接于总线上的产品，可以分为有源和无源两大类。
2.1.有源产品有源产品可以产生通讯信号、响应信号、调整信号或者兼而有之。
有源产品包括以下部件：2.1.1节点Node;总线上可以编址的设备。
2.1.2总线模块Bus Modulea;任何形式的现场节点，可以使用端子或接插件连接传感器、阀门、按钮等各种现场装置。
2.1.3网关Gateway;一种特殊的节点，用于两面种不同的总线之间的信号和数据变换。
2.1.4放大器;一种用于实时加强信号，以精确复制原始信号。
连接同一总线的两部分，解决通讯信号在通讯线上由于电气损耗而造成的衰减。
现场总线技术及控制系统
现场总线技术及控制系统现场总线技术及控制系统摘要:文章介绍了现场总线的概念,回顾了其产生及发展历程,分析了现场总线控制系统相对于集散控制系统的特点和优点。
针对当前流行的几种现场总线,简要介绍了各自的技术特色,指出控制系统的开放互连是发展的必然。
关键词:现场总线,集散控制系统,分布式控制,FCS,DCS,开放式互连系统一、前言七十年代以前,控制系统中采用模拟量对传输及控制信号进行转换、传递,其精度差、受干扰信号影响大,因而整个控制系统的控制效果及系统稳定性都很差。
七十年代末,随着大规模集成电路的出现,微处理器技术得到很大发展。
微处理器功能强、体积小、可靠性高、经过适当的接口电路用于控制系统,控制效果得到提高;可是尽管如此,还是属于集中式控制系统。
随着过程控制技术、自动化仪表技术和计算机网络技术的成熟和发展,控制领域又发生了一次技术变革。
这次变革使传统的控制系统(如集散控制系统)无论在结构上还是在性能上都发生了巨大的飞跃,这次变革的基础就是现场总线技术的产生。
现场总线是连接现场智能设备和自动化控制设备的双向串行、数字式、多节点通信网络,它也被称为现场底层设备控制网络(INFRANET)。
80年代以来,各种现场总线技术开始出现,人们要求对传统的模拟仪表和控制系统变革的呼声也越来越高,从而使现场总线成为一次世界性的技术变革浪潮。
美国仪表协会(ISA)于1984年开始制订现场总线标准,在欧洲有德国的PROFIBUS和法国的FIP等,各种现场总线标准陆续形成。
其中主要的有:基金会现场总线FF(Foundation Fieldbus)、控制局域网络CAN(Controller Area Network)、局部操作网络LonWorks(Local Operating Network)、过程现场总线PROFIBUS(Process Field Bus)和HART协议(Highway Addressable Remote Transducer)等。
can现场总线论文
CAN总线在中央空调监控系统中的应用摘要中央空调控制系统是智能建筑中不可缺少的组成部分。
传统的控制方法是采用DDC(直接数字控制器)方式，将各个温度、湿度检测点和控制点连接到一台或多台DDC上，实行多点实时监控。
由于现代智能建筑楼层较多，多个空调风机位于不同楼层，温、湿度检测点分布于各个房间，采用DDC方式进行控制具有引线过长、施工不便、系统通信的实时性和可靠性不高等缺点，而面向工业控制的现场总线技术是目前解决工业控制现场数据实时通信问题的最佳方案。
本文在研究国内中央空调监控系统的发展现状与特点的基础上，设计了基于CAN总线的中央空调监控系统。
整个中央空调监控系统以基于PCI总线的CAN通信卡作为总线数据采集器，采用接口芯片PCI9052实现CAN通信卡同PC机之间的通信，外置CAN芯片SJA1000实现CAN 总线的物理层和数据链路层功能。
通过对CAN通信卡的驱动程序设计，实现对CAN总线上节点的监视和控制。
本文详细分析了CAN总线和PCI总线的技术特点及通信机理，研究了独立CAN控制SJA1000和CAN总线驱动器的工作原理，完成了通信卡的硬件设计及驱动程序设计。
关键词中央空调监控系统；CAN总线；PCI总线；PCI9052Design of Control System of Central air-conditionbased on CAN busAbstractCentral Air Conditioning System is an intelligent building an integral part. Traditional control method is used DDC (Direct Digital Controller) approach of the various temperature and humidity measure points and control points connected to one or more DDC, the implementation of multi-real-time monitoring. As more modern intelligent building floor, a number of different floors in the air conditioning fan, temperature, humidity detection point located in each room, using DDC control has lead way too long, construction inconvenience, the system real-time communication and reliability of the disadvantages of not and field bus for industrial control industrial control technology is to solve the problem on site traffic data in real time the best option.This paper studies the domestic central air-conditioning control system development and characteristics based on the CAN bus is designed based on the central air conditioning system monitoring. Central air-conditioning control system to the PCI bus based on CAN bus communication cards for data acquisition, achieved using CAN communication interface chip PCI9052 PC-Card with the communication between the external chip SJA1000 CAN bus to achieve the physical layer and data link layer functions. CAN communication card on the driver design, implementation of the CAN bus monitor and control nodes.This paper analyzes the CAN bus and PCI bus technology characteristics and communication mechanism to study the independent control of SJA1000CAN and CAN bus driver works, completed the hardware design and communications card driver design.Keywords central air-conditioning control system, CAN bus, PCI bus, PCI9052哈尔滨理工大学学士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (5)1.1 空调系统研究背景及意义 (5)1.2 国内外研究现状及发展 (6)1.3 本文研究内容 (6)第2章CAN总线技术研究 (7)2.1 CAN总线的产生和发展 (7)2.2 CAN总线特点 (8)2.3 CAN总线技术介绍 (8)2.3.1 位仲裁 (8)2.3.2 CAN与其他通信方案的比较 (9)2.3.3 CAN的报文格式 (10)2.4 数据错误检测 (10)第3章中央空调控制系统设计 (13)3.1 系统的主要功能 (13)3.2 中央空调控制整体结构 (13)3.3 硬件设计 (15)3.3.1 信号采集电路设计 (17)3.3.2 CAN通信电路设计 (20)3.3.3 电路硬件抗干扰 (23)3.4 软件设计 (23)3.4.1 主程序设计 (24)3.4.2 AD转换程序设计 (25)结论 (26)致谢 (26)参考文献 (28)附录A (29)附录B (39)第1章绪论1.1空调系统研究背景及意义随着经济的发展，对建筑大厦智能化的要求越来越高，智能大厦监控系统的应用也越来越广，需要监控的对象越趋多样化，必须使用具有统一规范、可靠性高、组建灵活、扩展性好、维护方便、性能价格比高的方式来组建系统。
现场总线技术及其应用研究论文
现场总线技术及其应用研究中文摘要:现场总线技术自70年代诞生至今，由于它在多方面的优越性，得到大范围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。
本文从多个方面介绍了现场总线技术的种类、现状、应用领域及前景。
现场总线FF（Field Bus）的概念起源于70年代，当时主要考虑将操作室的现场信号和到控制仪器的控制信号由一组总线以数字信号形式传送，不必每个信号都用一组信号线。
随着仪表智能化和通讯数字化技术的发展，数字通信网络延伸到工业过程现场成为可能，由全数字现场控制系统代替数字与模拟分散型控制系统已成为工业化控制系统发展的必然趋势。
现场总线已经发展成为集计算机网络、通信技术、现场控制、生产管理等内容为一体的现场总线控制系统FCS（Field-bus Control System）。
它将通信线一直延伸到生产现场生产设备，用于过程和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络，将传统的DCS 三层网络结构变成两层网络结构，降低了成本，提高了可靠性，实现了控制管理一体化的结构体系。
关键词：现场总线技术、自动控制、发展趋势第一章绪论现场总线（Fieldbus）是80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。
它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。
它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。
这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，已经受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。
现场总线控制系统（FCS）是顺应智能现场仪表而发展起来的。
它的初衷是用数字通讯代替4－20mA模拟传输技术，但随着现场总线技术与智能仪表管控一体化（仪表调校、控制组态、诊断、报警、记录）的发展，在控制领域内引起了一场前所未有的革命。
控制专家们纷纷预言：FCS将成为21世纪控制系统的主流。
现场总线论文——浅谈工业以太网
浅论工业以太网技术1.引言网络技术的迅速发展引发了自动控制领域的深刻技术变革，以现场总线和工业以太网技术为代表的控制网络技术是现代自动控制技术与信息网络技术相结合的产物，是下一代自动化设备的标志性技术，是改造传统工业的有力工具，也是信息化带动工业化的重点方向。
目前网络控制技术正从传统的控制网络技术——现场总线向现代控制网络技术——工业以太网技术的方向发展。
2.工业以太网的产生工业以太网是西门子公司提出的一种基于以太网通讯的一种工业用的通讯模式。
在技术上与商业以太网(即IEEE802.3标准)兼容，但在产品设计时，材质的选用、产品的强度、适用性以及实时性等方面能够满足工业现场的需要，也就是满足环境性、可靠性、安全性以及安装方便等要求的以太网。
以太网是按IEEE802.3标准的规定，采用带冲突检测的载波侦听多路访问方法(CSMA/CD)对共享媒体进行访问的一种局域网。
其协议对应于ISO/OSI七层参考模型中的物理层和数据链路层，以太网的传输介质为同轴电缆、双绞线、光纤等，采用总线型或星型拓扑结构，传输速率为10Mbps, 100Mbps, 1000Mbps 或更高。
在办公和商业领域，以太网是最常用的通信网络，近几年来，随着以太网技术的快速发展，以太网技术已开始广泛应用于工业控制领域，它是现代自动控制技术和信息网络技术相结合的产物，是下一代自动化设备的标志性技术，是改造传统工业的有力工具，同时也是信息化带动工业化的重点方向。
国内对工业以太网络技术的需求日益增加，在石油、化工、冶金、电力、机械、交通、建材、楼宇管理、现代农业等领域和许多新规划建设的项目中都需要工业以太网络技术的支持。
以太网是当今最流行、应用最广泛的通信技术，具有价格低、多种传输介质可选、高速度、易于组网应用等诸多优点，而且其运行经验最为丰富，拥有大量安装维护人员，是一种理想的工业通信网络。
首先，基于TCP/IP的以太网是一种开放式通信网络，不同厂商的设备很容易互联。
关于现场总线控制系统(FCS)的应用技术探讨
控制系统，它必然采用现场总线技术对自身进行改造，使ＤＣＳ能与现场总线智能传感器（智能仪表）和局部
ＦＣＳ连接起来。目前一段时期所有这些情况造成ＦＣＳ与ＤＣＳ共存的局面。据估计，用１０年左右的时间才能 真正过渡到ＦＣＳ的主导地位。
５、现场总线企业网
现场总线作为今后控制系统的发展方向，以其所具有的开放性，网络化等优点，使它与Ｉｎｔｒｅｎｅｔ的
器由被动进行信号转换向主动控制和主动进行信息处理方向发展，并使传感器由孤立的元件向系统化、网络化发展。来自现场总线的体系结构与特点
根据ＩＥＣ／ＩＳＡ定义，现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支的通信
网络。它是用于过程自动化最底层的现场设备以及现场仪表的互连网络，是现场通信网络和控制系统的集 成。现场总线将当今网络通信与管理的概念带入控制领域，代表了今后自动化控制体系结构发展的一种方 向。
上，其原因是多方面的。首先是技术的原因，现有各神现场总线都具有各自的协议规范和行业标准，要统
一存在许多技术难题。其次是商业利益，各现场总线与其背后的开发公司息息相关，各企业为今后占有更 多的市场份额，都希望在现场总线的国际标准中采用自己的技术。再次是组织上的原因，现场总线的标准 化必须有一个统一的国际性组织来完成。然而，多年来，用户迫切需要现场总线有一个统一的国际标准， 以实现现场设备的互操作性和互换性。在这种情况下，产生了ＦＦ（Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄｂｕｓ－－基金会现场总线）， ＦＦ的宗旨就是开发一种统一的现场总线标准，并推动现场总线的应用。目前，ＦＦ包括了世界上９５％的仪表 及控制系统制造商，已制定了低速Ｈ１标准（３１．２５ｋｂ／ｓ），高速Ｈ２标准正在制定中。现场总线统一标准曲
因认识上的原因和现场总线智能仪表尚为非主导产品，暂不能大量普及ＦＥＳ。单从利用现有资源角度，ＤｃＳ
现场总线论文
前言根据国际电工委员会（IEC）和美国仪表协会（ISA）的定义，现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络，它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通讯。
目前，国际上各种各样的现场总线有几百种之多，较著名的有FF现场总线、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS现场总线、PROFIBUS现场总线等。
现场总线控制模式具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点，是工业自动化发展的趋势。
而作为在自动化控制方面走在前沿的卷烟生产企业，在近年来的卷烟技术改造过程中充分利用现场总线技术改造传统的控制系统。
其中，对香烟质量起着举足轻重作用的制丝生产线因其设备分散，且工艺变化多，对控制系统提出了灵活、有柔性、更新换代方便等要求，这些要求正好给现场总线技术提供了大显身手的舞台。
1.现场总线技术1.1 现场总线技术简介现场总线（Fieldbus）是20世纪80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。
它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。
它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。
一般把现场总线系统称为第五代控制系统，也称作FCS。
人们一般把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代，把数字计算机集中式控制系统称为第三代，而把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代。
现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统，一方面，突破了DCS系统采用通信专业网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。
可以说，开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。
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河海大学校区毕业设计（论文）年级专业12级机电一体化技术学生许旸指导教师朱丹青评卷人教学地点冶金技师学院年月日摘要作为自动化领域的热点之一，现场总线己成为自动化系统与分散的现场设备间信息交换的主要技术。
PROFIBUS是国际上应用十分广泛的工业过程现场总线，主要应用于加工自动化、过程自动化、楼宇自动化等领域。
文章从结合所研究的水厂的实际需要出发，将先进的现场总线技术、以太网技术与传统的机械电气技术相结合，并应用到水厂控制系统的实际设计过程中。
在电气控制系统的设计过程中，采用了上位机加下位机的设计模式，组建了远程集中控制与现地控制相结合的控制网络。
上位机选用功能强大的工控组态软件——组态王和操作方便灵活的触摸屏。
下位机则采用可靠性高的可编程控制器和先进的PROFIBUS现场总线完成对现场设备的控制。
关键词：可编程控制器，现场总线，PROFIBUS-DP，监控系统The Control System Based on FieldbusAbstractNowadays, the technology of Fieldbus has become the hotspot in the research field of automation and become the main method of communication and exchange of information in the DCS systems. And the Profibus is a kind of Fieldbus broadly used in many situations of process control of industry such as automation of processing, automation of machining and automation of building.According to the actuality of the studied water station, the thesis combine the advanced Fieldbus technique, Ethernet and the traditional machine and electric technique together, and use them to design the supervise controlling system of the water station. During the designing of the electricity control system, the thesis used the mode that made up of monitor system and control system, formatted a network that is combined by far concentrates control system and nearly control system. The monitor system chooses the functional monitoring software—the king monitor and the man-machine interface, which operated conveniently. And the control system chooses dependably programmable logic controller and advance Profibus Fieldbus to completely control the spot equipments.Keyword：PLC, Fieldbus, PROFIBUS-DP, Supervise Controlling System目录1 概论1.1现场总线的产生与发展控制论的创始人Norbet Wiener说，“如果一门科学是真正具有生命力的，它的引人兴趣的中心就必须而且应该随着岁月而转移。
”自动控制技术的历史，就是从简单形式到复杂形式，从局部自动化到全局自动化，从低级智能化到高级智能化的发展过程。
现场总线控制系统是在自动检测控制技术和计算机网络技术飞速发展的推动下形成的，它是现代计算机技术和通信技术和检测控制技术的集成，人们称之为3C（Computer Communication Control）技术。
现场总吸纳控制系统（FCS, Fieldbus Control System）是继基地式气动仪表控制系统、电动单元组合式模拟仪表控制系统、数字计算机集中控制系统和集散式控制系统（DCS，Distributed Control System）后的新一代控制系统。
FCS是信息数字化、控制功能分散化、开放式可互操作的工业自动化控制系统，同时也是智能化、数字化、网络化向生产过程现场的发展。
现代工业控制思想的核心是“分散控制，集中监控”，使得“危险分散，控制分散”。
现场总线控制系统吧控制彻底的下放到现场，由现场的智能仪表完成诸如数据采集、数据处理、控制运算和数据输出等大部分功能，只有一些现场仪表无法完成的高级控制功能才有上位机完成，而且现场节点之间可以相互通信实现互操作，现场节点也可以把自己的诊断数据传给上位机，有益于设备管理[1]。
在发达国家，现场总线技术从20世纪80年代开始出现并被逐步推广，现在已经被广泛接受和使用。
2002年欧洲有40%自动化工程项目采用了现场总线控制系统。
在国，现场总线首先用在外国公司在华投资的生产线，如外资汽车生产企业的生产线大多用到了现场总线技术，后来啤酒灌装、烟草加工、机械装配、产品包装等生产线也大量使用现场总线。
此外，市政工程、楼宇、智能化小区建设也开始使用现场总线。
可以预见，随着现场总线技术发展及其在工业自动化领域的不断深入，传统的DCS必将被FCS所全面取代。
现场总线技术的推广虽然只有短短二三十年，但其技术的先进性已经带到了工业界的广泛认可，其良好的应用前景和广阔的市场受到诸如Siemens、Motorola、Honeywell等诸多世界大公司的高度重视。
就国而言，自二十世纪末以来，现场总线技术的研究开始进入起步阶段，1997年5月中国现场总线（FF）专业委员会建立，并筹建FF现场总线产品认证中心；同年7月中国现场总线（Profibus）专业委员会组建，同时开始筹建现场总线（Profibus）产品演示及认证实验室。
此后，包括清华大学、大学在的许多高校、科研院先后建立自己的现场总线实验室，用于现场总线控制技术的教学实践与研究开发。
2001年11月，国家发展计划委员会在《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南（2001年度）》中将现场总线技术及其智能仪表的研究、开发及推广应用列为优先发展的高科技重点领域之一。
作为新一代的过程控制系统，现场总线控制系统无疑具有十分广阔的发展前景。
它的出现，必将对控制领域产生深刻的变革，并对社会生产力的发展起到极大的促进作用。
对于我国这样的发展中国家而言，其意义更为重大。
必须抓住有利条件，积极开展对现场总线控制系统的跟踪研究，用于尝试这项先进技术，尽早提高我国企业自动化水平。
1.2 现场总线的技术优势现场总线技术的发展，促使工厂底层自动化系统及信息集成技术产生变革，新一代、基于现场总线的自动化监控系统已初露端倪，图1所示为基于现场总线技术的现场级与车间级自动化监控系统模式，该模式的系统具有以下优点：图1 现场级与车间级自动化监控系统（1）增强了现场级信息集成能力现场总线可从现场设备获取大量丰富信息，能够更好的满足工厂自动化及CIMS 系统的信息集成要求。
现场总线是数字化通信网络，它不单纯取代4-20mA 操作员监操作员交换机I/O连线控制器或智能化现场总现场总信号，还可实现设备状态、故障、参数信息传送。
系统除完成远程控制，还可完成远程参数化工作。
（2）开放式、互操作性、互换性、可集成性不同厂家产品只要使用同一总线标准，就具有互操作性、互换性，因此设备具有很好的可集成性。
系统为开放式，允许其它厂商将自己专长的控制技术，如控制算法、工艺流程、配方等集成到通用系统中去，因此，市场上将有许多面向行业特点的监控系统。
（3）系统可靠性高、可维护性好基于现场总线的自动化监控系统采用总线连接方式替代一对一的I/O连线，对于大规模I/O系统来说，减少了由接线点造成的不可靠因素。
同时，系统具有现场级设备的在线故障诊断、报警、记录功能，可完成现场设备的远程参数设定、修改等参数化工作，也增强了系统的可维护性。
（4）降低了系统及工程成本对大围、大规模I/O的分布式系统来说，省去了大量的电缆、I/O模块及电缆敷设工程费用，降低了系统及工程成本。
1.3 流行现场总线简介现场总线技术得以实现的一个关键问题，是要在自动化行业中形成一个制造商们共同遵守的现场总线通信协议技术标准，制造商们能按照标准生产品，系统集成商门能按照标准将不同产品组成系统。
这就提出了现场总线标准的问题。
国际上著名自动化产品及现场设备生产厂家，意识到现场总线技术是未来发展方向，纷纷结成企业联盟，推出自己的总线标准及产品，在市场上培养用户、扩大影响，并积极支持国际标准组织制定现场总线国际标准。
能否使自己总线技术标准在未来国际标准中占有较大比例成份，关系到该公司相关产品前途、用户的信任及企业的名誉。
而历史经验证明：国际标准都是采用一个或几个市场上最成功的技术为基础。
因此，各大国际公司在制定现场总线国际标准中的竞争，体现了各公司在技术领先地位上的竞争，而其最终还是要归结到市场实力的竞争。
据说目前国际上现有各种总线及总线标准不下二百多种。
具有一定影响和已占有一定市场份额的总线有如下几种：1.3.1 PROFIBUS现场总线1996年3月15日批准为欧洲标准，即DIN 50170 V.2。
PROFIBUS产品在世界市场上已被普遍接受，市场份额占欧洲首位，年增长率25%。
目前支持PROFIBUS标准的产品超过1500多种，分别来自国际上250多个生产厂家。
在世界围已安装运行的PROFIBUS设备已超过200万台，到1998年5月，适用于过程自动化的PROFIBUS-PA仪表设备在19个国家的40个用户厂家投入现场运行。
1985年组建了PROFIBUS国际支持中心；1989年12月建立了PROFIBUS 用户组织（PNO）。
目前在世界各地相继组建了20个地区性的用户组织，企业会员近650家。
1997年7月组建了中国现场总线（PROFIBUS）专业委员会，并筹建现场总线PROFIBUS产品演示及认证的实验室。