現(xiàn)場總線過程控制通訊系統(tǒng)設計

電氣自動化論文編號:ZD554 論文字數(shù):53389,頁數(shù):57，有開題報告，任務書，文獻綜述

 目   錄
摘要……………………………………………………………………………………………… Ⅰ
Abstract …………………………………………………………………………………………Ⅱ
第1章  現(xiàn)場總線及其發(fā)展現(xiàn)狀……………………………………………………………… 1
 1.1概述……………………………………………………………………………………  1
 1.2現(xiàn)場總線及其特點 …………………………………………………………………… 1
 1.2.1  什么是現(xiàn)場總線………………………………………………………………  1
 1.2.2  現(xiàn)場總線結(jié)構(gòu)…………………………………………………………………  1
 1.2.3  現(xiàn)場總線技術(shù)特征……………………………………………………………  1
 1.3 現(xiàn)場總線控制技術(shù)……………………………………………………………………… 2
 1.3.1  現(xiàn)場總線控制技術(shù)……………………………………………………………  2
 1.3.2  FCB對計算機控制的影響……………………………………………………… 2
 1.3.3  IEC61158國際標準規(guī)定的8種總線及其特點………………………………  3
 1.3.4  其他幾種被工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛采用的幾種總線……………………………  4
 1.3.5  現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的通訊標準………………………………………………  5
 1.4  現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）………………………………………………………… 6
 1.5  現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的組成…………………………………………………………  7
 1.5.1  現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)…………………………………………………………… 7
 1.5.2  現(xiàn)場總線的測量系統(tǒng)………………………………………………………… 7
 1.5.3  設備管理系統(tǒng)………………………………………………………………… 7
 1.5.4  總線系統(tǒng)計算機服務模式…………………………………………………… 7
 1.5.5  數(shù)據(jù)庫………………………………………………………………………… 7
 1.5.6  網(wǎng)絡系統(tǒng)的硬件與軟件……………………………………………………… 8
 1.6  現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點…………………………………………………………  8
 1.6.1  產(chǎn)品的互操作性……………………………………………………………… 9
 1.6.2  系統(tǒng)可靠性…………………………………………………………………… 9
 1.7  現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）代表性通信協(xié)議標準…………………………………10
 1.8  主要完成的工作…………………………………………………………………… 10
 
第2章  LONWORKS技術(shù)及應用………………………………………………………………  11
 2.1概述…………………………………………………………………………………… 11
 2.2 Lonworks總線及Lonworks系統(tǒng)特點……………………………………………… 12
 2.3 Lonworks的一致性和互操作性……………………………………………………  13
 2.3.1. Lonworks的一致性…………………………………………………………… 13
 2.3.2. Lonworks的互操作性………………………………………………………… 13
2.4 LonTalk通信協(xié)議…………………………………………………………………… 14
 2.5 Lonworks總線技術(shù)展望……………………………………………………………  14
 
第3章Lonworks網(wǎng)絡通訊系統(tǒng)…………………………………………………………………16                   
     3.1概述…………………………………………………………………………………… 16
 3.2 LNS與DDE　……………………………………………………………………………16
 3.2.1 LNS技術(shù)　………………………………………………………………………16
 3.2.2 DDE技術(shù)…………………………………………………………………………17
 3.2.3LNS DDE服務器………………………………………………………………… 17
 3.3.3上下位機通信的方式………………………………………………………… 18
 3.3 LONWORKS控制網(wǎng)絡技術(shù)及其應用…………………………………………………  20
 3.3.1 Lonworks控制網(wǎng)絡概述�ァ�………………………………………………… 20
 3.3.2 Lonworks控制網(wǎng)絡的組成及其網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)……………………………………20
 3.4 LonWorks網(wǎng)絡中的節(jié)點通訊……………………………………………………… 24
 3.4.1 LonWorks的智能控制網(wǎng)絡組成………………………………………………24
 3.4.2 LonWorks的介質(zhì)存取協(xié)議……………………………………………………25
 3.4.3 LonWorks網(wǎng)絡的通訊方式……………………………………………………26
 3.4.4網(wǎng)絡變量和顯式報文的顯式尋址…………………………………………… 30
 3.5 Lonworks網(wǎng)絡數(shù)據(jù)接口研究………………………………………………………31
 3.5.1 LONWORKS網(wǎng)絡概念………………………………………………………… 32
 3.5.2  應用領(lǐng)域……………………………………………………………………32
 3.5.3 IF200系統(tǒng)的介紹…………………………………………………………　33
 3.5.4 Gate 60 i與Lonworks網(wǎng)絡的接口設計和系統(tǒng)通信的實現(xiàn)方法……… 33
 3.5.5 系統(tǒng)通信方式的實現(xiàn)……………………………………………………… 36
 3.6 LonWorks智能通信節(jié)點…………………………………………………………… 37
 3.6.1 LonWorks智能通信節(jié)點的硬件結(jié)構(gòu)………………………………………  37
 3.6.2 硬件的抗干擾…………………………………………………………………38
 3.6.3 LonWorks智能通信節(jié)點的軟件設計…………………………………………38
 3.7 Lonworks網(wǎng)絡虛擬通訊系統(tǒng)……………………………………………………… 41
 3.7.1Lonworks網(wǎng)絡虛擬儀器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)………………………………………… 41
 3.7.2虛擬儀器與Lonworks接口卡的設計………………………………………  42
 3.7.3系統(tǒng)通信方式的實現(xiàn)………………………………………………………… 44
 3.7.4 控制信號的傳輸……………………………………………………………  44
 3.7.5 測量數(shù)據(jù)的傳輸……………………………………………………………  45
 
第4章LONWORKS技術(shù)應用……………………………………………………………………  48
 4.1 Lonworks系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀……………………………………………………………48
 4.2 基于LonWorks技術(shù)的遠程自動抄表系統(tǒng)………………………………………… 51
 4.2.1自動抄表系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能…………………………………………………… 52
 4.3 基于LonWorks現(xiàn)場總線的機房監(jiān)控系統(tǒng)………………………………………… 53
     4.3.1軟件功能……………………………………………………………………… 54
參考文獻………………………………………………………………………………………… 56
結(jié)束語…………………………………………………………………………………………… 57
附錄……………………………………………………………………………………………… 58

摘　要：  現(xiàn)場總線是連接智能現(xiàn)場設備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡，是過程控制技術(shù)、自動化儀表技術(shù)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)三大技術(shù)發(fā)展的交匯點，將帶來控制系統(tǒng)的一大變革。現(xiàn)場總線技術(shù)已成為國際工業(yè)控制領(lǐng)域一個重要的研究方向，與集散控制系統(tǒng)相比，具有可靠、高效、低成本等諸多優(yōu)勢。目前，國內(nèi)部分監(jiān)控廠商將現(xiàn)場總線技術(shù)應用于通信電源、空調(diào)及環(huán)境的集中監(jiān)控管理系統(tǒng)，為電源監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展展現(xiàn)了一個全新的方向。作為一項全新的應用技術(shù)，本文首先介紹了現(xiàn)場總線的發(fā)展及其特點，然后以LonWorks為例，詳盡說明了LonWorks的技術(shù)特點，最后闡述了LonWorks在電源監(jiān)控系統(tǒng)中的應用。ｏｎＷｏｒｋｓ現(xiàn)場總線和ＬＮＳ的特點及原理，利用神經(jīng)元芯片對Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換器進行控制的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件實現(xiàn)與軟件設計。通過消息在基于ＬｏｎＷｏｒｋｓ現(xiàn)場總線技術(shù)的節(jié)點間通信，將采集節(jié)點采集的數(shù)據(jù)通過雙絞線網(wǎng)絡傳送到上位機，上位機應用新一代ＬｏｎＷｏｒｋｓ網(wǎng)絡操作系統(tǒng)ＬＮＳ讀出數(shù)據(jù)并顯示于監(jiān)控界面。實驗證明據(jù)此設計的采集系統(tǒng)能滿足較高傳送速度和較大數(shù)據(jù)量采集的要求。LonWorks網(wǎng)絡中，通常用上位機監(jiān)控各個智能節(jié)點的工作。上位機和智能節(jié)點間的消息傳送是通過LNS DDE服務器來進行的。本文提出了一種上下位機通信的實現(xiàn)方法，該方法以LNS DDE服務器為基礎(chǔ)，簡便、可靠，且具有良好的通用性。LonWorks網(wǎng)絡中，通常用上位機監(jiān)控各個智能節(jié)點的工作。上位機和智能節(jié)點間的消息傳送是通過LNS DDE服務器來進行的。本文提出了一種上下位機通信的實現(xiàn)方法，該方法以LNS DDE服務器為基礎(chǔ)，簡便、可靠，且具有良好的通用性。

關(guān)鍵詞(Keywords)  現(xiàn)場總下內(nèi)控制系統(tǒng)  DCS  現(xiàn)場總下內(nèi)控制系統(tǒng) DCS電源監(jiān)控系統(tǒng)  現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)  集散控制系統(tǒng)  LonWorks  現(xiàn)場總線  數(shù)據(jù)采集  A/D轉(zhuǎn)換  LDS 消息  LonWorks，智能節(jié)點  上位  DDE  LNS DDE  報文