基于proteus的现场总线的控制系统设计论文开题报告.doc.doc

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1、毕业论文（设计）开题报告题目名称基于现场总线的控制系统学生姓名专业电气工程及其自动化班级一、选题的目的意义随着我国自动化水平持续、快速发展,现场总线技术以其先进性、实用性、可靠性、开放性的优点，必然成为未来自动化技术发展的主流。基于现场总线技术的控制系统FCS(FieldbusControlSystem)与人们预想的一样，对传统的PLC、DCS系统形成了巨大的冲击。现场总线技术是20世纪90年代后期控制领域推出的一种全新的现场控制模式，现场总线网络不存在模拟信息，数据以全数字信息在网络上传递；所有设备可以作为1个节点挂接在系统通信总线上(多点)，节省电缆安装投资；现场仪表可以从总线

2、上接受电源；可以最大限度实现自动控制系统中所要求的分散布置、集中控制的功能。这种现场总线技术是实现现场及设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术。这是一次工业现场及设备通信的数字化革命，利用现场总线技术组成的全数字、全分散、全开放的现场总线控制系统，与传统的控制系统有非常大的区别。现场总线系统有着很强的现实意义和应用前景。二、国内外研究现状现场总线是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

3、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，成为当今自动化领域技术发展的热点。现场总线本质上就是用于现场仪表与控制系统和远程控制调度之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、互联、多变量、多点、多站的通讯系统。现场总线在制造业、流程工业、电力、交通、楼宇、医药、环保、化工等领域和行业的自动化系统中具有广泛的应用前景。这种开放型的工厂底层控制网络构造了新一代的网络集成式全分布集散控制系统，因而又被誉为自控领域的局域网。目前现场总线产品主要是低速总线产品，应用于运行速率较低的领域，对网络的性能要求不是很高，从应用状况看

4、，无论是FF总线、Profibus总线还是CAN总线和LONworks总线，或者其他一些现场总线，都能较好地实现速率要求较慢的过程控制。因此，在速率要求较低的控制领域，很难统一整个世界市场，而现场总线的关键技术之一是互操作性实现现场总线技术的统一是所有用户的愿望。而高速现场总线主要应用于控制网内的互连，连接控制计算机、PLC等智能程度较高、处理速度快的设备以及实现低速现场总线网桥间的连接，它是充分实现系统的全分散控制结构所必须的。目前这一领域还比较薄弱，高速现场总线的设计、开发将是竞争十分激烈的领域，这也是现场总线技术实现统一的重要机会，而选择什么样的网络技术作为高速现场总线的整体

5、框架将是其首要内容。因此，现场总线技术的发展应体现为两个方面：一方面是低速现场总线领域的继续发展和完善；另一方面是高速现场总线技术的发展。作为新一代控制系统的体系结构，现场总线技术将具有的技术指标：实现系统的全分散控制、系统的开放性、现场设备的智能化与功能自治性、互操作与互用性、对现场环境的适应性等等。所以，现场总线的发展趋势：一是多种现场总线在世界各国展开激烈竞争，竞争的重点是应用工程；二是各种各样的自行开发的现场总线产品开始投入市场；三是各行业的现场总线应用工程迅速发展。总线的整体框架将是其首要内容。在我国，从“九五”起国内相关企业在国家科技攻关项目或其他科技项目的支持下，或企

6、业自筹资金，完成了国产现场总线产品的开发，并开始投放市场。生产系统产品的有：浙大中控公司、北京和利时公司、北京华控技术有限责任公司、康泰克公司、冶金自动化研究院、沈阳自动化研究所和上海工业自动化仪表研究所等。三、主要研究内容研究内容包括现场总线标准的选择、系统配置及设备选择（主站选择、从站选择）、系统控制要求及控制方案的实现。四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线对基于现场总线控制系统的研究，准备从一下几个方面着手：1.对各种不同的现场总线标准进行分析。2.根据现场情况及控制要求选择合适型号的主控单元。3.对各种控制方案的实现方法进行分析。4.对各个模块进行组合，实现控制要求。在

7、具体的实施过程中，将遵循一下步骤：1.分析各种现场总线标准。2.分析现场情况及控制要求。3.选择合适主控单元及控制方案的实现方法。4.将各控制单元组合成系统，进行总体调试，发现问题并解决，直至成功。五、主要参考文献与资料[1]李正军．现场总线及其应用技术．北京：机械工业出版社，2005[2]周明．现场总线控制．中国电力出版社，2002[3]阳宪惠．现场总线技术及其应用．清华大学出版社，1999[4]顾洪军．工业企业网与现场总线技术及应用．人民邮电出版社，2002[5]