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1、中北大学毕业论文开题报告学生姓名：学号：学院：仪器与电子学院专业：测控技术与仪器设计(论文)题目：基于现场总线的远程温度测控技术指导教师:2015年3月20日毕业论文开题报告1．选题依据：（1）、本课题研究的目的和意义现场总线是应用在生产最底层的一种总线型拓扑的网络，是用作现场控制系统的、直接与所有受控节点串行相连的通信网络。受控设备和网络所处的环境可能很特殊，对信号的干扰往往是多方面的，这就要求控制必须是实时性很强。在20世纪80年代初，工程人员开始讨论现有的总线系统运用于轿车的可能性。1986年2月在
2、SAE大会上，博世公司提出了CAN，称为“AutomotiveSerialControllerAreaNetwork”。今天几乎每一辆在欧洲诞生的新轿车都至少装配有一个CAN网络系统。CAN也应用在从火车到轮船等其他类型的运输工具上，以及工业控制方面。仅1999年，就有近六千万个CAN控制器投入使用，2000年这个数字达到一亿。由于CAN总线具有多主方式工作、非破坏总线仲裁、直接通讯距离远、通信介质灵活、性价比高等特点，其应用范围目前已不再局限于汽车行业，而扩展到了机械工业、纺织机械、农业机械、机器人、数
3、控机床、家用电器等领域发展。CAN已经形成了国际标准，并已被公认为集中最有前途的现场总线之一。对于CAN总线的开发具有重要的现实意义。（2）、国外研究现状1986年德国Bosch公司为解决汽车的监测和控制而设计了CAN,CAN(ControllerAreaNetwork)是一种串行网路,基于其高可靠性、支持分布式控制和实时控制等适合工业控制的特点,随后逐步发展到其他工业控制领域。CAN总线经过上世纪90年代的高速发展,并制定了CAN技术规范(CAN2.0)和ISO国际标准(IS011898)。据上世纪90
4、年代初成立的国际CAN用户和制造商非营利组织CiA(CANinAutomation)统计:在1998年CAN节点销售量多达9700万个,其中80%安装于欧洲,且80%的CAN节点应用于汽车工业,剩下20%则应用于嵌入式网络和工业控制系统,如工业控制系统、监测系统、机器人控制系统等。值得注意的是在欧洲高能物理项目CERN中也采用了CAN总线。[8~10]进入21世纪,CAN总线技术得到高速发展,在广泛应用于汽车应用领域的同时,逐渐应用于其他新领域,如:医疗器械、航空航天、航海、自动化控制和军事国防等众多领域
5、。CAN总线被公认为几种最有前途的现场总线之一。随着我过经济的高速发展,科技创新的突飞猛进,CAN总线作为我国新兴的科学技术手段,将会在我国工业、农业、生活等众多领域发挥出巨大的作用和潜力,为推动我国的现代化建设做出应有的贡献[11]。众多国际知名汽车公司早在20世纪80年代就积极致力于汽车网络技术的研究及应用。早期的汽车网络只不过是2个处理器之间的UART连接。这种串行连接使2个控制器之间能容易地共享信息，但这样的网络却无法简单地增加节点。北美汽车制造商和汽车工程师协会SAE（SocietyofAuto
6、motiveEngineers）开发了J1850，这是一个汽车网络的专用规程。J1850很快就成了车内联网的标准，并取代了UART串行通讯。通用汽车公司和克莱斯勒汽车公司使用10.4kb/s可变脉宽规程的相似版本,在单根线的总线上通讯。福特汽车公司采用速率更高的41.6kb/sPWM型,在2条线的差分总线上通讯。欧洲汽车制造商支持控制器局域网络CAN（ControlAreaNetwork）。CAN最早是德国博世公司开发的，是一种最高数据速率可达到1Mb/s的实时控制总线。其它的标准还有德国大众的ABUS、
7、ISO的VAN、马自达的PALMNET等[12]。（3）、国内研究现状在上个世纪70年代,随着计算机微电子技术的发展,控制仪器也得到了性能和结构的改变,一些智能设备在工业生产中占据的地位越来越重要,计算机与仪器设备间的界限越来越模糊[2]。在温度控制方面的系统很多是基于Rs485总线实现的,在RS485系统中,最多可以挂载30多个节点,有着价格低廉,维护方便的优点,但是RS485总线是通过循环地址查询,挂载的节点越多效率越低,每个节点的总线地址是确定不变的,不利于实现系统的冗余,主节点的错误会影响到整个系
8、统的功能"另外IZC总线也广泛应用于工控领域,它虽然有着接线简单,可以挂载多个器件的优点,但是软件实现上相对复杂,且传输速度较慢[3]。现场总线是应用在生产现场、在控制设备之间实现双向串行多节点通信的数字通信系统。它是在80年代后期发展起来的一种先进的现场工业控制技术,它综合了数字通信技术、计算机技术、自动控制技术、网络技术和智能仪表等多种技术手段,从根本上突破了传统的点对点式的模拟信号或数字模拟信号控制的局限性,构成一种全分
