基于proteus的現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)設(shè)計論文開題報告

1、畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告題目名稱 基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)學(xué)生姓名 專業(yè) 電氣工程及其自動化班級 一、選題的目的意義隨著我國自動化水平持續(xù)、快速發(fā)展, 現(xiàn)場總線技術(shù)以其先進性、實用性、可靠性、開放性的優(yōu)點，必然成為未來自動化技術(shù)發(fā)展的主流。基于現(xiàn)場總線技術(shù)的控制系統(tǒng)fcs(fieldbus control system )與人們預(yù)想的一樣，對傳統(tǒng)的plc、dcs系統(tǒng)形成了巨大的沖擊?，F(xiàn)場總線技術(shù)是20世紀(jì)90年代后期控制領(lǐng)域推出的一種全新的現(xiàn)場控制模式，現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)不存在模擬信息，數(shù)據(jù)以全數(shù)字信息在網(wǎng)絡(luò)上傳遞；所有設(shè)備可以作為1個節(jié)點掛接在系統(tǒng)通信總線上(多點)，節(jié)省電纜安裝投資；現(xiàn)場儀表可以從

2、總線上接受電源；可以最大限度實現(xiàn)自動控制系統(tǒng)中所要求的分散布置、集中控制的功能。這種現(xiàn)場總線技術(shù)是實現(xiàn)現(xiàn)場及設(shè)備數(shù)字化通信的一種工業(yè)現(xiàn)場層網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。這是一次工業(yè)現(xiàn)場及設(shè)備通信的數(shù)字化革命，利用現(xiàn)場總線技術(shù)組成的全數(shù)字、全分散、全開放的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)有非常大的區(qū)別?，F(xiàn)場總線系統(tǒng)有著很強的現(xiàn)實意義和應(yīng)用前景。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀現(xiàn)場總線是90年代初國際上發(fā)展形成的，用于過程自動化、制造自動化、樓宇自動化等領(lǐng)域的現(xiàn)場智能設(shè)備互連通訊網(wǎng)絡(luò)。它作為工廠數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，溝通了生產(chǎn)過程現(xiàn)場及控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。它不僅是一個基層網(wǎng)絡(luò)，而且還是一種開放式、新型

3、全分布控制系統(tǒng)。這項以智能傳感、控制、計算機、數(shù)字通訊等技術(shù)為主要內(nèi)容的綜合技術(shù)，已經(jīng)受到世界范圍的關(guān)注，成為當(dāng)今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點?，F(xiàn)場總線本質(zhì)上就是用于現(xiàn)場儀表與控制系統(tǒng)和遠程控制調(diào)度之間的一種全分散、全數(shù)字化、智能、雙向、互聯(lián)、多變量、多點、多站的通訊系統(tǒng)?，F(xiàn)場總線在制造業(yè)、流程工業(yè)、電力、交通、樓宇、醫(yī)藥、環(huán)保、化工等領(lǐng)域和行業(yè)的自動化系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。這種開放型的工廠底層控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造了新一代的網(wǎng)絡(luò)集成式全分布集散控制系統(tǒng)，因而又被譽為自控領(lǐng)域的局域網(wǎng)。目前現(xiàn)場總線產(chǎn)品主要是低速總線產(chǎn)品，應(yīng)用于運行速率較低的領(lǐng)域，對網(wǎng)絡(luò)的性能要求不是很高，從應(yīng)用狀況看，無論是ff總線、p

4、rofibus總線還是can總線和lonworks總線，或者其他一些現(xiàn)場總線，都能較好地實現(xiàn)速率要求較慢的過程控制。因此，在速率要求較低的控制領(lǐng)域，很難統(tǒng)一整個世界市場，而現(xiàn)場總線的關(guān)鍵技術(shù)之一是互操作性實現(xiàn)現(xiàn)場總線技術(shù)的統(tǒng)一是所有用戶的愿望。而高速現(xiàn)場總線主要應(yīng)用于控制網(wǎng)內(nèi)的互連，連接控制計算機、plc等智能程度較高、處理速度快的設(shè)備以及實現(xiàn)低速現(xiàn)場總線網(wǎng)橋間的連接，它是充分實現(xiàn)系統(tǒng)的全分散控制結(jié)構(gòu)所必須的。目前這一領(lǐng)域還比較薄弱，高速現(xiàn)場總線的設(shè)計、開發(fā)將是競爭十分激烈的領(lǐng)域，這也是現(xiàn)場總線技術(shù)實現(xiàn)統(tǒng)一的重要機會，而選擇什么樣的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為高速現(xiàn)場總線的整體框架將是其首要內(nèi)容。因此，現(xiàn)場總

5、線技術(shù)的發(fā)展應(yīng)體現(xiàn)為兩個方面：一方面是低速現(xiàn)場總線領(lǐng)域的繼續(xù)發(fā)展和完善；另一方面是高速現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展。作為新一代控制系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場總線技術(shù)將具有的技術(shù)指標(biāo)：實現(xiàn)系統(tǒng)的全分散控制、系統(tǒng)的開放性、現(xiàn)場設(shè)備的智能化與功能自治性、互操作與互用性、對現(xiàn)場環(huán)境的適應(yīng)性等等。所以，現(xiàn)場總線的發(fā)展趨勢：一是多種現(xiàn)場總線在世界各國展開激烈競爭，競爭的重點是應(yīng)用工程；二是各種各樣的自行開發(fā)的現(xiàn)場總線產(chǎn)品開始投入市場；三是各行業(yè)的現(xiàn)場總線應(yīng)用工程迅速發(fā)展。總線的整體框架將是其首要內(nèi)容。在我國，從“九五”起國內(nèi)相關(guān)企業(yè)在國家科技攻關(guān)項目或其他科技項目的支持下，或企業(yè)自籌資金，完成了國產(chǎn)現(xiàn)場總線產(chǎn)品的開發(fā)，并

6、開始投放市場。生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)品的有：浙大中控公司、北京和利時公司、北京華控技術(shù)有限責(zé)任公司、康泰克公司、冶金自動化研究院、沈陽自動化研究所和上海工業(yè)自動化儀表研究所等。三、主要研究內(nèi)容研究內(nèi)容包括現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的選擇、系統(tǒng)配置及設(shè)備選擇（主站選擇、從站選擇）、系統(tǒng)控制要求及控制方案的實現(xiàn)。四、畢業(yè)論文（設(shè)計）的研究方法或技術(shù)路線對基于現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的研究，準(zhǔn)備從一下幾個方面著手：1.對各種不同的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)進行分析。2.根據(jù)現(xiàn)場情況及控制要求選擇合適型號的主控單元。3.對各種控制方案的實現(xiàn)方法進行分析。4.對各個模塊進行組合，實現(xiàn)控制要求。在具體的實施過程中，將遵循一下步驟：1.分析各種現(xiàn)場總線標(biāo)

7、準(zhǔn)。2.分析現(xiàn)場情況及控制要求。3.選擇合適主控單元及控制方案的實現(xiàn)方法。4.將各控制單元組合成系統(tǒng)，進行總體調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問題并解決，直至成功。五、 主要參考文獻與資料 1李正軍現(xiàn)場總線及其應(yīng)用技術(shù)北京：機械工業(yè)出版社，20052周明現(xiàn)場總線控制中國電力出版社，20023陽憲惠現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用清華大學(xué)出版社，19994顧洪軍工業(yè)企業(yè)網(wǎng)與現(xiàn)場總線技術(shù)及應(yīng)用人民郵電出版社，20025李超群基于工業(yè)pc和profibus的浮動法線fcs制造業(yè)自動化，2002.106王西峰現(xiàn)場總線profibus在集裝箱檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用制造業(yè)自動化，2002 7張桂香，王輝計算機控制技術(shù)電子科技大學(xué)出版社，20028李振安工廠電氣控制技術(shù)重慶大學(xué)出版社,19999張捍東，常守健plc在原料除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用機電工程，2000年第17卷10康華光，鄒壽彬電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分北京:高等教育出版社，1999.6 11馬永翔可編程控制器在應(yīng)用中的細節(jié)問題電氣開關(guān)，2001.412mark nelson串行通信開發(fā)指南北京：中國水利水電出版社，200113