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时间:2019-02-06
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1、山东大学硕士学位论文摘要在当今社会,工业生产规模日益扩大,集散控制系统(DCS)在工业过程控制领域的应用越来越广泛,已经成为控制领域的主流。而且DCS属于不断发展的控制系统,每一种新技术的应用都推动着它的发展。随着现场总线技术和工业以太网的迅速发展和应用,DCS呈现出新的结构模式,即DCS与现场总线技术及工业以太网相结合,发展成为一种新型的DCS系统,使其拥有了新的更强的竞争力。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,它是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通信网络。CAN总线是目前应
2、用最广泛的现场总线之一,它适用于过程控制、纺织机械、机器人、数控机床及传感器等很多领域。CAN总线具有低成本、高可靠性、实时性、抗干扰能力强等特点,因而具有很好的发展前景。工业以太网在技术上与商用以太网兼容,但在产品设计上能够满足工业现场的严格要求,由于工业以太网通信具有快速性、确定性、实时性、稳定性及可靠性等特点,因而它在自动化控制领域得到了迅速发展。如何将现场总线与工业以太网技术相融合,使二者优势互补,弥补不足,将是控制领域的新的研究方向。本课题在此背景下,通过研究CAN总线的工作原理及实现过程,设计开发智能型现场测控模板,使其满足新型DCS对
3、现场设备的技术要求。测控模板采用了模块化的结构设计,可插入控制站的插槽中,支持“即插即用”功能,并通过CAN总线与主控站通讯。智能测控模板主要完成现场数据的采集及与主控站的数据传输,现场测控模板采集工业现场的数据,进行运算处理,将数据打包通过CAN总线送到主控站,同时测控模板可随时接收主控站发送的组态命令,进行通道配置等相应操作并返回确认信息,实现集中控制。智能测控模板的种类包括数字量输入模板(DI)、数字量输出模板(DO)、标准信号输入模板(AD、标准信号输出模板(Ao)、毫伏级模拟量输入模板(如热电阻测量信号、热电偶测量信号等1及协议转换桥等,
4、可方便地对工业现场的信号进行测控工作,并具有良好的系统扩展性,方便第三方设备的接入。测控模板完成工业现场信号的采集、处理转换、故障报警、信号断线检测等功能。每个模板都设计了隔离保护措施,以保护山东大学硕士学位论文模板的CPU不受工业现场的干扰,同时具有故障诊断功能,保证系统的运行可靠。作为新型DCS系统的重要组成部分,测控模板的性能越来越稳定,并向智能型发展。关键词:集散控制系统现场总线技术工业以太网智能测控模板CAN总线Ⅱ山东大学硕士学位论文Nowadays,theindustrialproductlineincreasesceaselessly
5、.TheDistributedControlSystem∞lcs)hasbeenappliedmoreandmorewidelyandhasbecomethemainstreaminthecontrollingfield.Asadevelopingsystem,applicationsofmanynewtechnologiespromotethedevelopmentofDes.AlongwiththerapidapplicationsofFieldbustechnologyandIndustrialEthemet,thereisanewmodel
6、ofstructureforDCS.Thatis.itcombineswithFieldbustechnologyandIndustrialEthemet,andbeAT,omesanewtypewhichismorecompetitive.Fieldbusisoneofthehottesttopicsinautomationfield,whichiswholescattered,intelligent,bi-directional,interconnected,multivariableandmultipointcommunicationnetw
7、orkusedbetweenlocalmeterandcontrol1Dom.AndnowCANBUSisoneofthemostwidelyusedFieldbus.ItisapplicabletothefieldofProcessControlTextileMachinery,Robot,CNCMachine,SensorsandSOon.CANBUShasmanyadvancedcharacterssuchaslowcost,highrefiability,real-tlme,anti-interferenceandSOonwhichmake
8、s塑!罂鲤P磐!巳£垡§IndustrialEthernetistechnicallycompatiblewiththeb
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