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现场总线控制网络及应用

1前言1现场总线(Fieldbus)是当今自动化领域技术发展的热点之一。由现场总线构成的底层控制网络,不仅仅为整个工业控制和决策管理引入了一种全新的概念,而且渗透到制造业的各个角落,导致传统机械制造模式发生彻底的变革,从而形成一种具有分散化、网络化和智能化特征的、面向制造的分布式网络结构。这种网络是实现电子化制造(e-manufactoring)和在产品整个生命周期内提供智能化维修的网络基础。本文在介绍现场总线标准产品的基础上,对它们在机电一体化设备上的具体应用和关键技术加以说明。2网络体系结构根据微软公司提出的面向制造的分布式网络体系结构DNA(DistributedNetworkArchitecture)概念,它包括了企业资源规划(ERP)和制造资源规划(MRP)的主要功能、控制、人机界面(HMI)与数据采集和监控(SCA-DA)、制造执行系统(MES)、批量控制(BatchControl)与设备界面等,其结构简图如图1所示...  (本文共3页) 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

实时宽带现场网络技术研究

现场总线控制系统(FCS)是一种典型的分布式实时控制系统。现场总线作为FCS的核心和重要组成部分,其实时性和可靠性是保证FCS功能有效实现的关键。随着FCS的发展和广泛应用,传统现场总线在传输速率、开放性、性价比等方面的问题逐渐暴露出来。为此,工业控制领域需要找到一种既具备强实时性、高可靠性和性价比,又支持网络信息一体化建设的宽带现场通信技术。本论文以此为目标展开了理论上和实践上的研究,取得了若干有用的成果,并有所突破。论文首先对分布式实时计算机系统进行了详细的论述,分析了分布式实时系统的结构、特点和时间限制要求,认为网络传输的实时性和可靠性是满足端到端时间限制的关键。进一步深入研究了分布式实时系统的通信架构和实时通信局域网的基本实现技术。紧接着分析了实时容错技术的实现途径、工作方式和要求,讨论了实时调度的基本原理和研究状况,详细介绍了实时操作系统的功能和结构,理清了研究和建立分布式实时系统以及实时通信系统的思路。在上述基础上,...  (本文共181页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国石油大学
中国石油大学

现场总线与DCS网络集成的研究与应用

现场总线使企业信息网络延伸到生产现场,掀起了控制领域的一次革命。同时,基于TCP/IP协议的商用以太网技术逐渐渗透到了工业控制领域。最终用户必须面对已有系统和众多新技术的抉择,于是出现了多总线系统集成构建企业管控一体化网络的要求和趋势。本文首先分析了控制系统的历程与发展趋势,以及控制系统网络化发展的观点,在此基础上,构建了企业一体化系统网络结构模型,即Infranet/Intranet/Internet模式。底层网络Infranet的集成是企业一体化的核心,对于异构现场总线网络,分别给出了实现网络集成、控制集成以及应用集成的方法。Infranet和上层Ethernet的集成,是企业一体化系统集成的关键,OPC技术是解决这一关键问题广泛采用的技术手段。其次,传统的DCS系统依然被广泛使用,DCS与FCS集成具有广泛的市场空间。本文提出了以下几种实现方法:1.通过现场总线接口卡将现场总线网段在DCS控制器的I/O子系统模块上集成;2...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨理工大学
哈尔滨理工大学

基于网络监控的嵌入式总线控制器的设计

现场总线适应工业控制系统的分散化、网络化和智能化的要求,促使目前的自动化仪表、集散控制系统等产品面临体系结构和功能结构的重大变革,导致了工业自动化产品的又一次更新换代,已经成为世界范围内研究的热点。对现场总线技术的协议,应用和网络实时性问题进行研究,具有较大的理论和实践意义。远程监控系统主要用于完成远程现场点的数据采集、处理、实时监控等功能。传统的远程监控系统采用自动控制技术、计算机技术并已广泛应用于工业自动化、工业控制领域。然而,由于传统的远程监控系统没有或无法解决实时大数据量处理、远程实时通信等的问题,其应用受到很大的限制。嵌入式处理技术是近几年来发展较快的一种新兴技术,有着广泛的应用和研究。其中嵌入式操作系统、嵌入式处理器的发展己经日臻完善。然而如何利用现有的嵌入式操作系统、嵌入式处理器搭建或定制实际应用的嵌入式处理平台,仍然有待研究。本文以CAN 总线为研究对象,设计了具有较强通用性的模块化CAN总线控制器;对以CANo...  (本文共75页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江工业大学
浙江工业大学

基于卫星通信的海上石油平台远程监控系统的研究与设计

自动控制技术、计算机技术、网络通信技术的发展使得对工业现场状况进行监测和控制成为可能。而现场总线技术以其结构简单、费用低、易于维护、可靠性高、开放性等多种优势日渐成为工业监控领域的热点。针对海上石油平台油气混输的具体需求,本文使用卫星通信来设计远程监控的数据传输,具有很好的可靠性和机动性,极大的降低了有线通信海底电缆的铺设成本和操作者的工作强度,体现了以人为本的理念。本文深入研究了现场总线和以太网的特点,构建了以现场总线用于现场控制子系统、以太网用于远程监控子系统的远程监控体系结构。该体系结构充分体现了以太网技术的传输速度快、兼容性好和网络性好的特点,以及现场总线适用于设备控制层,具有抗干扰能力强、安全性好的特点。现场控制子系统以海上石油平台的油气混输泵为对象,采用西门子公司的S7-300系列PLC对现场设备和西门子变频器进行控制,并对现场数据进行采集和处理;上位机采用工控机对数据进行记录、报警和监控;并通过PROFIBUS-D...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京化工大学
北京化工大学

基于PROFIBUS现场总线的集成方法和应用研究

在信息化飞速发展的今天,由于各种现场总线技术的发展和竞争、各种计算机主流技术在工业控制领域的渗透和应用以及自动化技术发展的延续性和继承性,现场总线控制系统正向着网络化、数字化的方向发展。企业也迫切需要将企业内部信息网络Intranet延伸至生产现场与控制网络Infranet相连,并且与Internet相连形成新的企业管控一体化系统网络结构模型,即Infranet-Intranet-Internet。研究现场总线集成技术为企业实现一体化提供了依据,本文从以下三方面阐述了现场总线集成技术:多总线协议集成、多系统集成、多技术集成。Infranet和上层Ethernet的集成,是企业一体化系统集成的关键,所以本文对现场总线与Ethernet的集成做了重点介绍,并且对新的Ethernet技术—PROFINET做了详细介绍。简要介绍了几种典型的现场总线技术,并分析比较了PROFIBUS较其它总线的技术优势、其应用前景和在我国的发展,从而得出...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>