现场总线论文
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南阳理工学院控制仪表及装置结课论文学院（系）：机械与汽车工程学院专业：测控技术与仪器学生：梁梓鸣指导教师：**完成日期2014年12月南阳理工学院控制仪表及装置结课论文现场总线总结报告Field-bus Summary Report总计：毕业设计（论文）11 页表格：0 个插图： 10 幅南阳理工学院控制仪表及装置结课论文现场总线总结报告Fieldbus Summary Report学院（系）：机械与汽车工程学院专业：测控技术与仪器学生姓名：梁梓鸣学号：1302314011指导教师（职称）：李珍（高级工程师）评阅教师：完成日期：2014年12月南阳理工学院Nan yang Institute of Technology现场总线总结报告测控技术与仪器梁梓鸣[摘要]现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络，也称现场网络。
也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。
现场总线的产生对工业的发展起着非常重要的作用，对国民经济的增长有着非常重要的影响。
现场总线逐渐在工业现场推广，不少设备不但具有传统仪表的功能，而且还具备现场总线的功能、在DCS中，现场总线被广泛应用。
［关键词］现场总线；网络；通讯Fieldbus Summary ReportMeasurement & Control Technology and Instruments Major LIANG Zi－mingAbstract:Fieldbus refers to the factory focuses on the digital communication between the measurement and control of the machine in the network,also called field network.Is the sensor, various operating terminal and communication between the controller and the controller communication between specialized network.Fiedbus production plays a very important role to the development of industry,have a very important impact on the growth of the national economy. Fieldbus is gradually popularized in industrial field,a lot of equipment not only has the function of the traditional instrument,but also has the function of fieldbus,in the DCS,fieldbus is widely used.Key words:Fieldbus;network;communication目录1 现场总线概述 (1)1.1 现场总线的产生与发展 (1)1.2 现场总线基本概念 (1)1.2.1 现场总线的定义 (1)1.2.2 现场总线技术的特点 (2)1.2.3 现场总线的优缺点 (2)2 Foundation Fieldbus (3)2.1 FF总线的技术特点 (3)2.1.1 适用于过程自动化的低速FF-H1 (3)2.1.2 内容广泛的用户层 (3)2.1.3 基于以太网的高速FF-HSE (4)2.2 FF总线通信模型 (4)2.2.1 FF-H1总线模型FF-H1 (4)2.2.2 FF-HSE总线通信模型 (5)2.3 FF总线的网络结构 (5)3 Profibus (6)3.1 Profibus总线的系统组成与技术特点 (6)3.1.1 系统组成 (6)3.1.2 系统主要特点 (6)3.1.3 主要应用领域 (7)3.2 Profibus技术 (7)3.2.1 Profibus DP (7)3.2.2 Profibus PA (9)3.3 Profibus总线通信模型 (9)3.4 Profibus总线的网络结构 (10)结束语 (10)参考文献 (11)致谢 (11)1 现场总线概述1.1 现场总线的产生与发展20世纪50年代前，过程控制仪表使用气动标准信号，20世纪60～70年代发展了4mA～20mA(DC)标准信号，直到现在仍在使用。
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。
现场总线控制系统论文
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。
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。
现场总线论文报告
河海大学计算机及信息工程学院（常州）课程设计报告题目现场总线设计专业、学号学生姓名指导教师陆晓春摘要本串口通信软件主要是用来实现PC—PC通信，其中任何一台PC既能做主机又能做从机。
主要包含查询和设置功能。
查询功能有：查询地址、查询量程上限、查询量程下限、查询报警上限、查询报警下限、查询温度值、查询报警状态、批量查询查询。
设置功能有：设置地址、设置量程上限、设置量程下限、设置报警上限、设置报警下限。
此串口通信软件由C++builder6.0编写而成，物理层主要遵循RS-232标准，网络采用主机主叫轮询方式。
此软件可以设置RS-232通信参数，能够通过图形界面查询、设置、显示、保存相关参数等。
关键词：串口通信查询设置 C++builder6.0 RS-232AbstractThe serial communication software is mainly used to implement PC-PC communication, both of which do any of the host PC, be able to do from the machine. Mainly contains the query and set features. Query functions: query address, query range limit, the query range limit, check the alarm limit, check the alarm limit, check the temperature value, check alarm status, batch query query. Set functions are: to set the address, set the range limit setting range lower limit, set the alarm limit, set alarm limit.The serial communication software is written in the C++builder6.0, the main follow the physical layer RS-232 standard, the network calling polling by the host. This software can be set to RS-232 communication parameters can query through a graphical interface, set, display, preservation of relevant parameters.Keywords: serial communication query set C + + builder6.0 RS-232一、发展历史：1984年美国Inter公司提出一种计算机分布式控制系统-位总线（BITBUS），它主要是将低速的面向过程的输入输出通道与高速的计算机总线（MULTIBUS）分离，形成了现场总线的最初概念。
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。
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。
论文-现场总线概述
现场总线概述1 前言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。
用现场总线将现场各控制器及仪表设备互连，构成现场总线控制系统，同时控制功能彻底下放到现场，降低了安装成本和维护费用。
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FCS（Fieldbus 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3C（Computer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。
2 现场总线控制系统的结构及其特点国际电工协会（IEC）的SP50委员会对现场总线有以下三点要求：同一数据链路上过程控制单元（PCU）、PLC 等与数字1/ O设备互连；现场总线控制器可对总线上的多个操作站、传感器及执行机构等进行数据存取；通信媒体安装费用较低。
现场总线是一种串行的数字数据通讯链路，它沟通了生产过程领域的基本控制设备（即现场级设备）与更高层次自动控制领域的自动化控制设备（即车间级设备）之间的联系。
现场总线控制系统主要包括一些实际应用的设备，如PLC、扫描器、电源、输入输出站、终端电阻等。
其它系统也可以包括变频器、智能仪表、人机界面等。
系统中的主控器（Host）可以是PLC或PC，通过总线接口对整个系统进行管理和控制。
其总线接口，有时可以称为扫描器。
可以是分别的卡件，也可以集成于PLC中。
总线接口作为网络管理器和作为主控器到总线的网关，管理来自总线节点的信息报告，并且转换为主控器能够读懂的某种数据格式传送到主控器。
总线接口的缺省地址通常设为“0”电源，是网络上每个节点传输和接收信息所必需的。
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。
现场总线技术及应用课程论文
自动化学院基于CAN总线的网络控制系统设计CAN(控制器局域网是德国Boseh公司于1983年为汽车应用而开发的一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通讯网络，属于现场总线(FieldBuS)的范畴。
1993年n月，150正式颁布了控制器局域网CAN国际标准(工5011898)，CAN 总线的通讯介质可采用双绞线，同轴电缆和光导纤维。
通讯距离与波特率有关，最大通讯距离可达1队m，最大通讯波特率可达IMbpS。
CAN总线仲裁用11位(CAN2.OA协议)和29位(CAN2.OB协议)标识和非破坏性位仲裁总线结构机制，可以确定数据块的优先级，保证在网络节点冲突时最高优先级点不需要冲突等待。
CAN结构模型取150/051模型的第1、2、7层协议，即物理层、数据链层和应用层。
CAN总线采用了多主竞争式总线结构，具有多主站运行和分散仲裁的串行总线以及广播通信的特点。
CAN总线上任意节点可在任意时刻主动地向网络上其他节点发送信息而不分主次，因此可在各节点之间实现自由通信。
CAN总线协议已被国际标准化组织认证，技术比较成熟，控制的芯片己经商品化，性价比高，特别适用于分布式测控系统之间的数据通讯。
CAN总线特点CAN总线特点如下:(1)CAN总线插卡可以任意插在PC、AT、XT兼容机上，方便地构成分布式监控系统。
(2)CAN可以以多主方式工作，网络上任意一个节点均可以在任意时刻向网络上其它节点发送信息，而不分主从，通讯方式灵活，利用这一特点也可以方便地构成(容错)系统。
(3)CAN网络上节点可分成不同的有限等级，可以满足不同的实时要求。
CAN采用非破坏性仲裁技术，当两个节点同时向网络上传送信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可以不受影响地继续传输数据，有效防止了总线冲突。
(4)CAN可以点对点、一点对多点(成组)及全局广播集中方式传送和接受数据。
(5)CAN总线直接通讯距离最远可达10km/SKbPs，通讯速率最高可达IMbps/4Om。
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。
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。
PROFIBUS现场总线小论文格式
由于各个国家各公司的利益之争，虽然早在1984年国际电工技术委员会/国际标准协会(IEC/ISA)就开始着手制定现场总线的标准，但至今统一的标准仍未完成。很多公司也推出其各自的现场总线技术，但彼此的开放性和互操作性还难以统一。
目前现场总线市场的特点：(l)各种现场总线都有其应用的领域；(2)每种现场总线都有国际组织支持的背景；(3)多种总线成为国家和地区标准；(4)设备制造商参与多个现场总线组织；(5)各个现场总线彼此协调共存。
二、PROFIBUS现场总线的技术概况
2.1 PROFIBUS现场总线组成
PROFIBUS主要由3部分组成：PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification,现场总线报文规范）、PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery，分散型外围设备）、PROFIBUS-PA（Process Automation，过程自动化）。
（1）PROFIBUS-DP
PROFIBUS-DP使用了七层协议的第一、二层及用户接口，没有定义第三到第七层，这种结构保证了快速而有效的数据传输。直接数据链路映象DDLM为用户接口提供第二层功能映象，用户接口规定了用户、系统及不同设备可以调用的功能，并对不同的PROFIBUS-DP设备的设备行为给予说明。
PROFIBUS-PA：PROFIBUS-PA适用于PROFIBUS过程自动化。PA将自动化系统和过程控制系统与压力、温度和液位变送器等现场设备连接起来，并可用来代替4-20mA的模拟技术。PROFIBUS-PA行规保证了不同厂商所生产的现场设备的互换性和互操作性，它是PROFIBUS-PA的一个组成部分。它的任务是为各种类型现场设备选用真正需要的通信功能，并提供这些设备功能和设备行为的必要规格。目前，PA行规已对所有通用的变送器和一些设备类型作了具体规定。
创新研修课论文-现场总线(精)
现场总线论文摘要:现场总线控制系统是信息数字化、控制分散化、开放互可操作的新一代工业自动化控制系统,它是信息技术、智能化、数字化、网络化向现场的发展。
文章就其基本概念、由来和特点,以及基金会现场总线等内容进行了阐述。
一、什么是“现场总线”现场总线是指以工厂内的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络, 也称现场网络。
也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。
原来这些机器间的主体配线是 ON/OFF、接点信号和模拟信号,通过通讯的数字化,使时间分割、多重化、多点化成为可能,从而实现高性能化、高可靠化、保养简便化、节省配线(配线的共享。
“现场总线” 是连接工业过程现场仪表和控制系统之间的全数字化、双向、多站的串行通信网络, 与控制系统和现场仪表的联用组成的现场总线系统。
现场总线与传统控制系统比较具有下列优点:a. 用全数字信号替代现场仪表的 4~20mA 模拟信号, 进行双向多站式通信, 提高了系统的运行速率;b. 在结构上,把控制、报誓、趋势分析、智能诊断等功能下放到现场级仪表和装置中,上位机仅保持调度、管理、网络通信等功能,功能和危险性更趋分散,提高了系统的可靠性;c. 总线采用多站相互通信,缩短了布线距离,可减少通信电缆及支架投资 60%;d. 实现了系统的开放,各厂商的产品可以交互操作和互换使用,给用户提供了方便。
二、现场总线的由来1、产生现场总线的背景工业生产的发展对检测和控制的要求日益增多, 原始的目测、耳闻及手摸的检测方式正在向着用仪表检测和自控的方向发展。
1.1早期的仪表与调节器早期的仪表与调节装置是机械式的, 如膨胀式温度计、弹簧管式压力计和用于蒸汽机的飞球式调速器等。
1.2现场总线控制系统进入 20世纪 90年代,为了降低产品成本,增加盈利,工业生产的规模越来越大, 生产过程也日益强化, 同时人们对环境保护和生产安全的意识也更加提高, 各国对此也制定了与之有关的规程或法令。
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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4、检索文献综述：ControlNet网络控制网是由控制网国际有限公司(ControlNet International,Ltd.)首先提出来的一种开放式网络。
罗克韦尔自动化公司的设计之初就提出了三层网络的概念,分别是以太网，Controlnet网，Deveicenet网，上层信息用于全厂的数据采集和程序维护;中层自动化和控制层实现实时I/O的控制,控制器的互锁和报文的传送;底层设备网用于底层设备的低成本,高效率的信息集成.其中控制网通讯采用当今流行的生产者/消费者模式,该模式采用多信道广播式,定点传送，属于预定性信息，每个信号对应一个单独的地址，占一个网络节点，网络所有节点同步,信息吞吐量大,速度快,网络效率高;因此控制网具有高速,高度确定和可重复性的网络,特别适用于对时间苛刻要求的复杂应用场合的信息传输，但是Controlnet网络中的节点数目是有限制的，最高不能超过99个，节点数超过限制会发生不可预测的故障，未超过但是过多会影响网速，造成网络迟滞。
Controlnet用同轴网线或者光纤作为介质，相对而言，Controlnet比西门子的Profibus网络更加稳定，易于维护，有助于实现无缝连接。
一、概述ControlNet是近年来推出的面向控制层的实时性现场总线网络，在同一物理层介质链路上提供时间关键性I ／O数据和报文数据，包括程序的上载／下载，组态数据和端到端的报文传递等通讯支持，是具有高度确定性、可重复的高速控制和数据采集网络，I／O性能和端到端通讯性能都较传统网络有较大的提高。
二、ControlNet系统原理ControlNet是基于生产者/消费者模式(Producer／Consumer Model)的网络。
ControlNet允许在同一链路上有多个控制器共存，支持输入数据或端到端的多路发送，这就大大的减少了网络上的交通量，提高了网络效率和网络性能。
ControlNet是高度确定性、可重复性的网络。
ControlNet能预见数据何时能够可靠传输到目标的能力，同时数据的传输时间不受网络节点添加/删除情况或网络繁忙状况而保持恒定的能力。
在实际应用中，通过网络组态时选择性设定有计划I/O分组或互锁时间，这些要求能得到更进一步的保证。
生产者/消费者模式允许网络中所有的节点同时获取来自同一数据源的数据。
最终，该模式提高了效率，因为数据只发送一次，而与数据使用者(Consumer)的数量无关，并且具有精确的同步性。
因为数据将同时到达每一个节点。
生产者－消费者模式的优点在于：多个节点可以同时消费(Consume，即读取)来自同一个生产省(Producer，即数据源)所提供的数据。
节点间易于同步，可以获得更为精确的系统性能，设备可以实现自主通信，无需系统主站。
ControlNet提供了简单、高度确定而且灵活的传输数据方式。
ControlNet在执行操作、数据实时监控时不会影响到I／O控制的性能。
因此，ControlNet非常适用于一些控制关系有复杂关联、要求控制控制信息同步、协调实时控制、数据传输速度要求较高的应用场合。
ControlNet的明显优点是：同一链路上满足I/O数据、实时互锁、端到端报文传输和编程/组态等信息应用的多样要求；是确定性、可重复性的控制网络，适合离散控制和过程控制；同一链路上允许有多个控制器同时共存；输入数据和端到端信息的多路发送支持；可选的介质冗余和本征安全；安装和维护的简单性；网络上节点居于对等地位，可以从任意节点实现网络存取；灵活的拓扑结构（总线型、树型、星型等）和介质选择（同轴电缆、光纤和其它）。
2.2 技术特点（1）CtrolNet是高速的控制和I/O网络，具有增强的I/O性能和点对点通讯能力，支持多主方式，可以从任何一个节点访问整个网络。
（2）对于离散和连续过程控制应用场合，均具有确定性和可重复性。
（3）先进的生产者/消费者网络模型，最大限度的优化了带宽的利用率，并可构成多主、主/从、对等的通讯结构；媒体访问算法确保了控制信息传送时间的准确性。
（4）具有灵活的安装选择，可使用各种标准的低价同轴电缆，也可使用具有强抗干扰性和本征安全性的光纤，并支持媒体冗余方式。
2.3 通信模式ControlNet在单根电缆上支持两种信息传输：一种是对时间有苛刻要求的控制信息和I/O数据，ControlNet授予他们最高优先权，保证其不受其他信息的干扰，二是无时间苛求的信息和程序上/下载，他们被授予较低的优先权，在保证第一种信息传输的条件下进行传递。
用户具有对这种信息的控制能力，可选择控制和I/O数据的刷新速率，并确知数据的传输时刻。
ControlNet技术采用了一种通信模式，以生产者/消费者模式取代了传统的源/目的模式。
他不仅支持传统的点对点通信，而且允许同时向多个设备传递信息。
生产者/消费者模式使用时间片算法保证各节点实现同步，从而提高了带宽利用率。
用一种形象的方式来描述两者的区别，一个班有30同学，现在需要把当前的确切时间告知某些同学，在源/目的模式中时间被告知每个人,其中有的同学可选择听，另一些则选择不听，在信息传输过程中，时间已发生变化，因此时间在告知第一个同学以后就变得不准确了。
而在生产者/客户模式中，时间被同时告知室内所有的同学，有的同学可选择听，其他的可选择不听。
这样就不会出现信息是真的现象，室内人数的增减也不会影响通信时间和效率。
因而保证了高效率和高确定性。
ControlNet使用的同轴电缆全部距离能够长达6Km，可寻址节点最多为99个，两节点间最长距离最长可达1000m，48个节点距离可达250m;采用光纤和中继器后,通信距离可达几十公里，支持大多数介质结构，网络结构可采用总线、树型、星型等结构或组合结构。
使用时，用户可根据需要扩展物理长度，增加节点数量，提高安全性能。
3 ControlNet介质访问方式3.1 ControlNet数据链路层的介质存取控制协议ControlNet采用了一个特殊的令牌传递机制叫隐性令牌传递机制,网络上每个节点被分配一个唯一的MAC ID,只有获取令牌的节点才可发送数据，但是ControlNet网络上并没有真正的令牌在传递,每个节点监视收到的每个数据帧的源节点地址,并在该数据帧结束之后,将隐性令牌寄存器的值设置为收到的源MAC ID 加1，如果隐性令牌寄存器的值等于某个节点本身的MAC ID,则该节点即可发送报文，由于所有节点的隐性令牌寄存器中的值都相同,因此避免了冲突的发生。
三、可建造ControlNet的设备1. ControlLogix，ProcessLogix，FlexLogix系列1756系列ControlLogix55xx控制器，集成多种控制功能：顺序控制控制、传动控制和过程控制。
网络的桥接无需控制器。
高速控制平台上的高速数据传输。
1757系列ProcessLogix控制器，5兆数据速率的高吞吐量工业网络。
使用扩展的诊断方法，维护简单，多点传输(Multicast)特性允许多个控制器共享输入数据，可选的网络冗余，增加可靠性。
1794系列FlexLogix 54xx控制器，面向分布式控制的中小型系统，无与伦比的灵活性，与ControlLogix等同样采用RSLoqix5000编程，多种编程语言支持，就地安装可以扩充多达16个FlexI／0模块，可以安装任何两个可选的ControlNet(可选同轴或者光纤介质)、DeviceNet或者lOOMbpsEtherNet／IP。
扩展现场I／O和智能设备，通过ControlNet或者EtherNet／IP，实现对等通讯、数据采集、程序下载或者实时互锁。
2. PLC与SLC控制器系列PLC-5可编程控制器内置ControINet通讯,,通过ControINet口，提供高速通讯能力,允许处理器输入中断和可选的定时中断。
SLC扫描器口适配器模块，性能最佳的网络扩展远程I／0解决方案—增强的系统性能适宜于SLC逻辑监视的故障设备的出错诊断列表。
PLC-5热备系统，提供高性能的、确定性的数据传递，控制程序在主控制器和后备控制器中同步执行．包括两种模式的热备操作：同步和异步SLC报文发送模块，程序上传／下载，支持RSView等用户人—机界面软件实现数据采集。
3. 基于PC的控制器系列SoftLogix5800系列，RSLogix5000软件编程，PCI格式的通讯卡(DeviceNet扫描器，ControlNet扫描器，E therNet／IP通讯卡，运动控制卡等)，ISA／EISA总线扫描器卡，IOLinx系列软件。
PCI扫描器卡，能够维护重要的网络规划和组态参数，备份网络上的其他数据，标准的即插即用型本地PC I总线卡，兼容当前所有的吏面计算机和工业终端，ISA／EISA总线扫描器卡双BNC接头，支持介质冗余，通过LED组态指示灯的显示可以观察网络和控制卡的诊断信息SoftLogix5800软件，多个编程选项简化维护和升级工作，多种灵活可选的I／O和网络，多个MMI(人—机界面)选项。
4. I／0框架型和模块型FLEXI／0系列，每个适配器可连接多达128点离散I／0或64个模拟通道。
可以对故障或是移走的I／0模块进行诊断．独立的部件，可以任意混合使用不同I／0类型，减少了外部接线端子成本，短路保护，本质安全模块。
1771 PLC-5机架I／0，多个控制器和终端能够共享模块输入数据，品种齐全包括各种特殊应用模块。
1746 SLC-500 I／0，可以与PLC5热备系统配合使用，具有节点地址和模块，组态显示，SLC机架供电。
ControlLogix 1756 I／0，无需硬件设置开关完全的软件逐点组态，可软件逐点组态的浮点数和工程定标，模块自行计算，无需编程，不占用处理器资源，完全带电拔插，减少停机日寸间，适用于ControlLoqix和ProcessLoqix控制器。
1734 Point I／0，2至4点的I／0密度您精打细算，ControlNet适配器支持冗余介质和网络接入口(NAP)，通过Control、DeviceNet、Profibus／DP等适配器灵活扩展，小尺寸，大身手：带电拔插，逐点指示和诊断，多种I／O类型和接线端子，电子模块和接线段子底座可分离设计。