周竹[1]2007年在《现场总线技术在楼宇自控系统中的应用及其系统集成研究》文中指出就发展趋势而言，现场总线技术是取代传统集散控制，实现真正全分布式控制的主要技术；而系统集成则是信息时代的需求，也是控制实现网络化的关键。因此近年来，对现场总线控制技术和系统集成技术及其应用的研究，一直成为学术界和工程界研究的热点。楼宇自动化系统是一个设备众多、功能各异、分布极广，极其复杂的系统。对它的控制与集成，以及它与上位信息网络的数据交换与融合的研究，自然而然就成为人们研究楼宇自控系统时的首选。由此可见，在大中型建筑物的楼宇设备监控系统中引入现场总线控制技术，并实现一体化的集成管理体系(CIMS)，这样的研究，是有着非常现实的意义的。尤其是，对在科技相对滞后的建筑行业中引入现代先进技术，也有着积极的推动作用。论文阐述了作者在构建楼宇设备现场总线监控系统及一体化集成管理体系中所作的研究，并体现了作者在整个过程中的设计思想。具体包括：①分析了目前采用较为广泛的数种现场总线技术，尤其是对所选用的ControlNet现场总线技术的性能和技术特点，包括其通讯模式、仲裁机制、以及其网络体系结构等，进行了较为深入的阐述；②对监控对象——楼宇自动化系统的系统组成和监控内容进行了分析，着重分析了其中央空调子系统的工作原理、系统特点，以及相应的监控原理；③结合实际工程项目，分析了楼宇自动化系统对控制网络的基本要求和该系统的各种体系结构，以及ControlNet现场总线技术应用于楼宇自动化监控系统的可行性；在此基础上，构建了基于ControlNet现场总线的楼宇自动化系统及中央空调监控子系统，包括系统总体结构、控制网络硬件配置，控制器MMI软件编程、系统组态软件监控、以及通讯软件的系统通讯建立等；④对系统集成的基本慨念、目的、意义、及其内容和原则进行了阐述，着重分析了常用的系统集成技术，尤其是工程所采用的OPC/(DDE)集成技术。并完成了基于ControlNet现场总线技术的楼宇自动化监控系统的集成工程设计，包括最终构成的该建筑物的IBMS体系及其系统软件架构；⑤在详细分析组态软件RSView32的基础上，对该工程的楼宇自动化监控系统进行了全面组态设计，包括运用Visual Basic 6.0软件工具对其中央空调监控子系统进行的画面组态设计等，构造出的组态监控人机界面生动、友好，功能齐全，满足工程需要。论文对现场总线控制技术及系统集成的理论研究和工程应用都有一定的参考价值。
顾苑婷[2]2007年在《工业以太网和CAN现场总线在煤矿监控系统上的应用研究》文中认为随着经济的发展、社会的进步、生产管理自动化水平的不断提高,特别是网络的日益普及,集中监控系统在社会各行各业得到了越来越广泛的应用。我国煤矿使用的煤矿安全监控系统对改善煤矿安全生产状况发挥了积极的作用,但随着系统的推广使用和扩展,现有的系统已经暴露出了技术上的种种不足。原先的各类独立设备已经不能够满足现代化煤矿生产的需求,组建一个技术先进的煤矿通讯网络,对煤矿的设备、现场环境参数进行监测、控制,形成一个能够满足地域化控制,符合煤矿安全要求的煤矿信息管理系统,这已经是煤矿行业发展的大趋势。本文阐述了现场总线技术的定义、技术特点和优点,重点研究了CAN现场总线技术和工业以太网技术,分析了CAN现场总线技术和工业以太网技术的优点以及应用到煤矿监控系统的可行性。本文以控制器局域网(CAN)现场总线为各现场设备之间的通信网络,监控模块与远程计算机之间采用工业以太网相连接组成远程通信网络。现场监控设备之间采用CAN总线作为底层通信网络实现了全数字通信,可以对多达100路现场设备进行实时监控,将大量有关现场设备运行的参数信息集成到管理层,有利于设备的后期维护,对其进行及时报警和故障诊断。并对该方案的选取、系统各部分的硬件和软件的实现、整个系统可靠性和抗干扰性进行深入地研究。同时在软件方面,对模块化和层次化编程进行了研究和尝试。通过系统运行和性能分析可知,将工业以太网和CAN总线技术运用于煤矿监控系统,能很好地解决煤矿生产中能遇到的问题,使生产中的事故降到最低点,同时易于设备的后期维护,能给煤矿企业带来巨大的经济效益。同时本系统是一个全开放式系统,具有很强移植性和技术升级空间,可以很容易地应用到其他监控领域如电力、通讯、工厂等。
李烨[3]2002年在《现场总线技术及其应用研究》文中认为现场总线技术是当今炙手可热的自动化技术，它对自动化领域的影响不是浅表的触动，而是观念的彻底更新和控制体系的彻底变革，其研究意义是非常巨大的。本文研究了CAN总线技术在智能建筑中的应用。 论文首先综述了现场总线技术的概念、形成背景和当前的现场总线国际标准，分析了基于现场总线技术的FCS系统的结构与优点，并研究了现场总线发展走势。在概述智能建筑的基本内容之后，对各种现场总线做了性能和应用范围的比较，重点比较了智能建筑中常用的LonWorks和CAN总线，提出了CAN总线较适合于安全性和实时性要求较高的小型系统的观点。同时也阐述了OPC技术和ODAS标准。然后文章分析了CAN总线的技术原理，介绍了CAN高层协议，深入研究了CAN在可靠性和实时性等方面的性能，结果表明，CAN具有极低的出错概率，设计一个实时性满足工业控制的CAN总线系统是可行的。接下来论文给出了CAN总线系统总体设计步骤和CAN网络扩展的一种策略，分析了桥接CAN网络的性能，并研究了控制算法在FCS中的实现。然后研究了CAN总线实用接口技术，给出了一款PC／CAN智能通信适配卡的软硬件设计方法。最后本文设计了一个基于CAN总线的智能建筑变配电监控系统，它具有可靠性高、故障诊断能力强、自动化程度高等优点。
许晶[4]2008年在《网络型船舶机舱监控系统的研究与设计》文中指出近年来,随着计算机技术、自动控制技术和信息技术的发展,现代化船舶的自动化程度越来越高。而机舱监控系统是船舶自动化的主要组成部分,它能使轮机员及时的掌握了解机舱中的主、辅机等各种设备和各系统的运行状况,并对各系统运行参数进行实时控制。对船舶的安全航运起着重要的作用。鉴于目前我国建造的大部分船舶中的自动监控系统采用国外产品的情况,因此,开展先进的网络型机舱监控系统的研究具有非常重要的意义。本文在分析国内外船舶机舱监控系统的结构特点和发展趋势的基础上,研究设计了网络型机舱监控系统和船舶综合管理局域网络,该网络系统现场级采用了PROFIBUS现场总线技术,实现了对机舱各种重要设备运行状态的监测、报警和控制;网络的管理级采用局域网技术,实现了全船各种控制系统的信息集成和资源共享。本文对机舱监测报警系统的各种功能,包括报警设定、报警闭锁、延伸报警、报警延时等进行了深入的分析研究,并对现场总线技术进行深入研究,提出了以现场总线为基础来构造船舶机舱监测报警系统的设计思路。探讨了采用PROFIBUS现场总线技术的具体方式,重点研究了其中的PROFIBUS-DP协议及其报文结构。此外,还论述了基于集散型结构的多级分布式船舶机舱综合管理系统,介绍了船舶综合管理局域网的设计依据,包括船舶局域网的特定环境、通信介质的选取、网络的拓扑结构及船舶局域网的组网配置等问题。在完成网络型机舱监控系统设计的基础上,采用MCGS组态软件平台,进行了机舱监测报警系统各项功能实现的仿真,在上位计算机完成了数据采集处理、数据集中显示和图形显示等各种功能的软件编程。本文进行的研究对实现我国船舶自动控制系统的国产化做了有益的探索。
李前进[5]2008年在《工业控制网络系统集成与数据交换应用研究》文中指出工业控制技术作为信息技术的重要应用领域,在信息技术的带动下迅速发展。计算机控制系统向集成化、网络化、智能化发展成为一种趋势。现场总线控制系统凭借其开放性,分散性和可互操作性等特点,成为目前工业控制系统研究和应用的主流。由于多种原因,目前多种现场总线协议标准共存是不争的客观事实。随着现场总线系统在工业企业中的广泛应用,对多种不同协议标准的现场总线之间实现相互信息交换己成为广大工业企业急需解决的问题。同时,工业控制应用中仍存在着大量传统控制系统如分布式控制系统,在今后一段时间内,分布式控制系统将会与现场总线控制系统共存。因此研究解决不同现场总线系统及现场总线系统与其它系统之间的集成具有重要的工程实际意义,对总线控制技术和系统集成技术及其应用的研究一直成为学术界和工程界研究的热点。论文介绍了工业控制系统的发展及现状,现场总线的技术特点,现场总线控制系统的发展现状和趋势,并研究了现场总线控制系统的结构,特别对PROFIBUS现场总线技术进行了详细的介绍。论文阐述了几种不同的总线系统集成方案,包括传统的分布式控制系统与现场总线控制系统,不同的现场总线控制系统之间以及现场总线控制系统与信息网络之间的集成。论文还对系统集成技术进行了研究,介绍了几种常用的系统集成技术方案,经过对比分析,着重介绍了OPC技术的原理,并基于OPC技术设计了一种异构系统集成的方案。本文以楼宇设备智能控制实验室为研究平台,分别搭建了“基于PROFIBUS总线技术的中央空调模拟监控系统”和“基于ADAM模块的分布式模拟监控系统”,并分别采用WINCC和组态王组态软件进行监控系统设计。论文分别研究了这两个模拟实验系统的网络结构,硬件安装组态,数据交换与集成,监控界面设计等内容。最后,采用OPC技术,以组态软件WINCC为纽带,对两个异构系统进行了集成,并对系统结构和集成步骤进行了介绍。通过实验研究,验证了现场总线控制系统在工业控制中的应用,探索了以OPC技术和组态软件为基础进行系统集成和数据交换的途径。论文对总线控制技术和系统集成技术进行了理论研究和实验分析,内容丰富,对总线控制技术及系统集成技术的理论研究和工程应用具有一定的参考价值。
段柏林[6]2001年在《现场总线技术及其应用》文中研究表明过程控制技术的发展从分立设备发展到共享设备，从控制手段来分，它经历了四个发展阶段：人工控制阶段、模拟仪表控制系统阶段(50年代开始)、计算机集中监督控制系统阶段(60年代开始)、分散控制系统(DCS)阶段(70年代中期开始)。而目前机舱自动监控系统大多采用集散式控制系统(DCS)，该系统具有集中管理分散控制的特点，但也存在风险集中等缺点。新近出现的现场总线控制系统可以实现真正的分散控制，具有开放性和互操作性等优点。但至今为止，在自动化领域中，现场总线的应用还主要是在近20年来发展起来的PLC控制系统(离散控制为主的系统)中得到推广并获得成功。而在最早需求总线控制、其系统构成和控制要求复杂的过程控制系统中，现场总线的应用却还处于试点和起步阶段。 本文重点介绍工业过程中现场总线的技术及应用，分别对LonWorks和CAN现场总线技术进行了深入的研究，并将它们的特点进行了比较，将它们成功应用于自动化机舱监控系统和航运仿真中心防火防盗监控报警系统中。基于现场总线技术的报警监控系统作为大型船舶自动化机舱仿真系统的一部分，改变了传统的DCS监控方式，不论是从系统设计、工程实施、管理维护，还是从节省的人力物力的角度出发来看，都是其它技术所不及的。利用现场总线技术后开发费用、布线及安装费用大大降低，运行可靠性大大提高，现场总线技术在工业自动化方面尤其是在船舶无人自动化机舱的应用有十分良好的前景。航运仿真中心实验室采用Lonworks总线技术组成功能强大的报警监控系统，并将视频信号和监控系统结合起来，对实验室的各个区域进行监控，达到了防火防盗的目的，这种联控报警是网络时代的创新，对过去传统意义上的监控是一个突破。 本文还对基于现场总线技术与WEB服务器技术的远程监控系统应用进行了探索，基于Internet的远程实时监控系统构成了Internet网——企业网——现场总线叁级模式，不仅可以实现异地监控，也可以实现大范围的资源共享。将实时监控应用系统架构于Internet计算机环境中，可以从许多方面改善监控系统的性能和扩展增强系统功能，有一定的应用前景。
董以旺[7]2016年在《基于现场总线的循环流化床锅炉控制系统研究》文中研究指明循环流化床锅炉(Circulation Fluidized Bed CFB)是一种高效、低污染的清洁燃烧技术,已经被越来越多的发电公司所采用。但是CFB锅炉具有多参数、非线性等特点,目前国内锅炉自动控制系统还大多停留在DCS控制层面,不能完全满足控制要求。本文以传统的DCS控制为基础,结合PROFIBUS现场总线技术,针对CFB锅炉的特点,设计一套300MWCFB锅炉控制系统,不仅提高传统CFB锅炉控制水平,而且节约设备运行后期维护与检修费用。在深入分析CFB锅炉控制系统和OVATION DCS与FCS现场总线相关技术和设备的基础上,并进行相关比较,通过对DCS控制器和通信网络改造,设计出一套DCS+PROFIBUS现场总线的控制模式,设计了PROFIBUS主站通信程序和驱动,调试结果表明基于现场总线技术的CFB锅炉控制系统相比于传统DCS控制具有良好的控制效果,发展前景广阔。最后论文就所完成的课题进行总结和展望,分析目前现场总线研究方面的不足和与传统控制手段的优劣比较,并对总线技术在CFB锅炉的应用研究进行了展望。
戴莉[8]2004年在《现场总线技术研究及其应用》文中研究表明工业控制系统中，每一代新系统的推出都是针对老一代系统存在的缺陷而给出的解决方案，现场总线和现场总线控制系统的产生也不例外。目前对现场总线技术进行研究的国内外机构很多，在这样的大环境下，现场总线技术发展迅速，并已被实际应用在楼宇自动化、现场测控系统等领域中。当今现场总线的种类繁多，本文仅选用了控制器局部网(CAN)总线和单总线作为研究对象，这是由于它们规模适中，价格低廉，适合于用在现场测控系统中。 本文主要叙述了对这两种现场总线技术的研究，以及它们在热网首站监控系统中的实际应用。本文对CAN协议及其原理进行了比较深入的研究，在此基础上描述了基于CAN总线的前端控制器的设计实现，以及系统通信中应用层协议的具体制定。本文对单总线主机端接口器件进行了可行性方案研究，并对单总线软硬件设计及其在设计中遇到的问题做了详细的描述。
张翼[9]2009年在《现场总线技术在数字化发电厂中的应用研究》文中研究指明现场总线技术是电子、仪器仪表、计算机技术和网络技术的发展成果,现场总线技术和现场总线控制系统已成为世界自动化技术的热点。现场总线技术已在国内外化工、石油、冶金等领域取得成功的应用,但在国内大型电站单元机组中的全面应用目前仍然是空白。在国外,现场总线系统在发电厂中的推广应用速度也比其它行业要慢,全面应用的业绩也仍属少数。随着发电厂生产过程控制全面数字化的呼声日益增高,现场总线技术及现场总线控制系统在电力行业中的推广应用已经向我们提出了新的挑战。论文研究了现场总线技术的发展背景和趋势,论述了其特点和优点及目前现场总线技术在国内外发电厂中的应用状况,并分析了基金会现场总线、PROFIBUS、HART、ASI等几种有影响且适用于发电厂的现场总线标准。通过收集现场总线控制系统以及现场总线型电动执行机构、电气控制设备、变送器等现场总线产品的发展情况,并针对数字化发电厂控制的特点及需求,对数字化发电厂采用现场总线技术的总线选取、应用层面、方案配置、设计原则、注意事项等逐一进行了技术经济分析。根据对现场总线的技术、经济研究,论文给出了推荐的发电厂应用设计总体方案,并以1000MW燃煤发电厂机组控制采用SIEMENS公司的SPPA-T3000系统平台和PROFIBUS总线标准为例,进行实际的应用设计。通过技术经济的分析以及实际的应用设计可以得出,应用现场总线技术将带来全厂管控数字化和全生命周期的设计、安装、调试、运行维护成本节省等有利因素,由此引起的投资增加是应该可以接受的,在充分关注系统可靠性、实时性和故障影响性等问题后,推荐在数字化发电厂中积极采用现场总线技术。论文共分为七章:第一章为绪论,介绍了课题研究的背景和现状;第二章对现场总线技术的发展及现状进行概括的介绍;第叁章对现场总线产品的基本情况进行了举例介绍;第四章分析了数字化发电厂过程控制的需求,对采用现场总线进行了技术分析,并对工程造价进行了比较;第五章以1000MW燃煤发电机组为例,进行了实际的应用设计;第六章则从推广应用的角度出发,提出应用中可能出现的问题,以及对应的预防措施;第七章为全文的总结,及对现场总线技术在发电厂应用的展望。
唐建芳[10]2007年在《总线网络技术在1250mm冷连轧控制系统中的研究与应用》文中研究说明随着我国经济的飞速发展,对钢材的需求也在不断的增长,为钢铁行业的发展提供了一个良好的发展机遇,轧钢工业逐步由集散控制系统发展到了现阶段的网络控制,计算机技术、现场总线技术以及自动控制技术的快速发展,为生产出高质量的产品提供了技术保障。本论文在阅读大量参考文献的基础上,结合具体项目对五机架冷连轧控制系统的总线网络进行了配置设计。首先介绍了冷轧控制系统发展状况,根据冷轧自动控制系统对控制、通讯的要求提出课题意义和主要研究内容。其次,论文介绍了冷连轧机现场总线控制网络的通信理论基础,基于1250mm冷连轧控制系统的整体控制性能要求和软硬件配置,对现场总线的选择问题进行了深入的探讨,提出了PROFIBUS和工业以太网集成控制方案,并对系统实时性进行了分析,对现场抗干扰问题提出可行性措施。最后给出现场调试结果并对系统运行结果进行了总结。将现场总线技术及以太网技术引入轧制生产过程自动化控制系统,实现了现场设备控制的分布化和网络化,确保了数据的快速可靠传输,加强了现场控制和上层控制管理的联系,为轧制出高质量的带材奠定了良好的数据基础。
参考文献：
[1]. 现场总线技术在楼宇自控系统中的应用及其系统集成研究[D]. 周竹. 西南交通大学. 2007
[2]. 工业以太网和CAN现场总线在煤矿监控系统上的应用研究[D]. 顾苑婷. 上海交通大学. 2007
[3]. 现场总线技术及其应用研究[D]. 李烨. 湖南大学. 2002
[4]. 网络型船舶机舱监控系统的研究与设计[D]. 许晶. 大连海事大学. 2008
[5]. 工业控制网络系统集成与数据交换应用研究[D]. 李前进. 重庆大学. 2008
[6]. 现场总线技术及其应用[D]. 段柏林. 上海海运学院. 2001
[7]. 基于现场总线的循环流化床锅炉控制系统研究[D]. 董以旺. 安徽理工大学. 2016
[8]. 现场总线技术研究及其应用[D]. 戴莉. 西安电子科技大学. 2004
[9]. 现场总线技术在数字化发电厂中的应用研究[D]. 张翼. 上海交通大学. 2009
[10]. 总线网络技术在1250mm冷连轧控制系统中的研究与应用[D]. 唐建芳. 河北工业大学. 2007