基于FCS的工业控制网的通信及体系研究

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1、中山大学硕士学位论文基于FCS的工业控制网的通信及体系研究姓名：胡伟申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：杨智20040508基于FCS的工业控制网的通信及体系研究检测技术与自动化装置专业硕士生：胡伟指导老师：杨智教授摘要现场总线控制系统FCS是目前控制领域最新、最先进的控制系统。现场总线国际标准2000年颁布后，有力的促进了现场总线这种新的控制系统在国际上的研究和应用。基于现场总线的工业控制网的通信及体系的研究和应用，目前主要是由国外公司主导，中国正在以政府加企业的形式大力推进工控软件的发展，尤其是控制网络方面软件的研究

2、和开发。鉴于此，选择了基于FCS的工业控制网的通信及体系为研究对象．本文首先对现场总线、现场总线控制系统、工业控制网和基于现场总线控制系统的网络体系结构进行了全面、详细的分析和阐述。其次对工业控制网的通信进行了研究，这也是本文的重点．主要是从实际怎样搭建一个工业控制网的角度去分析和解决问题的。从网络通信的最基本的传输单元一一帧开始展开论述的。对工业控制网层层之间的通信和同层的不同部分之间的通信不仅给出了全面、详细的论证，而且给出了具体的工程实现方法。最后结合实际工程给出了基于FCS的工业网的通信及体系的实现方法。并对基于FCS的工业控制网

3、的通信及体系的未来发展情况给出了展望。关键词：现场总线现场总线控制系统FCS网络通信体系结构以太网EthernetResearchonFCS-BasedIndustrialControlNetworkDetectionTechnologyandAutomationDeviceName：HuWeiSupervisor：YangZhiAbstractTheFieldbusControlSystem(FCS)isthemostadvancedinthedomainofcontrolsystems．Anditwasacceleratedbythe

4、proclamationofFieldbusInternationalStandardin2000．FortheindustrialcontrolsystembasedontheFCSisdominatedbyforeigncompanies．ChinesegovernmentispromotingthedevelopmentofindustrialcontrolsoftwareinthewaygovernmentptBScorporation，especiallytheR&Dofsottwareincontrolnet．Accordin

5、gly,theobjectsofindustrialcontrolnethasbeenselected．Thispaper,atfirst，hasacompleteanalysisanddemonstrationindetailforfieldbus，FCS，mdustfialcontrolnetanditsaehiteture．Secondly,thepaperfocusessontheresearchofpracticalindustrialcontrolnetcommunications．Tobeginnwiththemostbas

6、ictransmitunitinnet--flame，thepaperpresentspracfialsolutionsaboutindustrialcontrolnetafterdiscussingthecommunicationsbetweendifferentlayersanddifferentpartsinthesamelayer．Intheendthepapergivespracticalwayofindustrialcontrolnet’Scommunicationsandarchitecturewhichcontactsfa

7、ctualprojects，andtellswhatwillhappeninthefuture．KeyWords：FieldbusFeildbusControlSystemsCommunicationArchitectureNetworkEthernetU薹±!壁三些丝型堕望笪墨堡墨里窒一1．1现场总线发展第1章引言控制系统从20世纪40年代电气化时代3～15psi标准气动信号，到20世纪60年代电予时代4～20咄标准DC直流信号，出现模拟式电子仪表与电动单元组合的自动控制系统和数字化及计算机控制DDC(DirectDataContr01

8、)系统，形成了工业化时代自动控制系统。70年代DCS(DistributedControlSystem)和PLC(Prograu吼ableLogicController)系统的出现，标志着自动