现场总线技术进入“战国时代”——来自'99 INTERKAMA展会的启示

现场总线技术进入“战国时代”——来自'99 INTERKAMA展会的启示

一、现场总线技术已进入“战国时代”——’99INTERKAMA展览会的启示(论文文献综述)

冯华[1](2004)在《基于WorldFIP现场总线协议的智能模块——现场总线网关的开发》文中认为现场总线技术作为当今炙手可热的技术,伴随着计算机技术、通信技术和信息技术的发展而不断发展,而且也越来越成熟。随着现场总线技术在工业控制领域的不断应用,新一代控制系统——现场总线控制系统(FCS)也在不断地发展,并且逐渐走向实用化,带来了巨大的经济效益和社会效益。 WorldFIP作为一种符合国际标准的现场总线技术,经过十多年的应用与改进,已经是一项成熟的技术,并且具有品种齐全的通信产品和开发工具。它是一种开放的实时的工业控制网络,可用于连续或断续的过程控制系统。在WorldFIP系统中,上下层设备间使用单一协议。WorldFIP较好地将实时性和效率要求结合在一起。即在不影响实时通信的前提下,在同一条总线上也能传递随机信息,为与IT技术的融合打下了坚实的基础。 本文的主要研究内容是设计能够解决现场总线和Internet之间通信的现场总线网关,作为整个系统中的一个模块,它既是WorldFIP现场总线控制系统中一个节点,又是Internet上的一个节点。网关的设计主要包括软/硬件了的设计。WorldFIP现场总线通信部分是用WorldFIP专用器件来设计;利用32bits嵌入式ARM处理器s3c4510b和其它一些辅助器件来实现网关的网络部分和存储系统。从而实现了WorldFIP现场总线和Internet之间的互相通信。在软件方面,为了实现控制系统的实时性,在网关平台上移植了RTOS——μC/OC-Ⅱ,并且移植了TCP/IP协议栈LwIP来实现网关的Internet网络功能;在现场总线侧,应用通信控制器FULLFIP2的通信库FIP DEVICE MANAGER来实现现场总线的功能。并且在开发设计过程中,对系统硬件和软件进行相关的调试,并进行相关功能的测试。

吕秋霞[2](2003)在《基于WorldFIP的现场总线—电流转换器的开发》文中研究指明随着计算机,通信,网络和控制技术的发展,数字化作为一种趋势正在迅速地覆盖工业自动化的各个层次。控制仪表逐渐地由模拟化向数字化,智能化,以及网络化发展。现代过程控制系统也由分散控制系统(DCS)向现场总线控制系统(FCS)过渡。在DCS向FCS过渡的过程中,传统仪表不可能立刻被淘汰,传统仪表与现场总线控制系统的兼容问题是目前急待解决的问题。本文设计的现场总线-电流转换器成功的解决了传统仪表与FCS的兼容问题,这对现场总线系统的推广应用具有非常重要的意义。本文的研究工作主要集中在以下几个方面:对开发过程中所使用的WorldFIP总线的优势和应用情况作了介绍,分析开发转换器的意义。并对WorldFIP现场总线从通信协议、技术特点、开发工具三个方面进行详细阐述。详细的介绍了现场总线-电流转换器的硬件设计和软件开发,包括元器件的选择和具体的设计电路图,程序的编写。并对样机进行软硬件调试,误差分析。最后对设计中的一些问题进行了探讨,可以对仪表的功能进行完善和扩充。

吴玉梅[3](2002)在《基于WorldFIP总线协仪的智能温度变送器的研制》文中研究说明现场总线技术的发展导致了传统控制系统结构的变革,形成了网络集成式全分布控制系统—现场总线控制系统(FCS)。针对FCS对工业底层仪表提出的新的要求,研制具有自主知识产权的全数字、网络化智能温度变送器具有重要的意义。本文的研究工作主要集中在以下几个方面:对比现有的典型现场总线,并就开发过程中所使用的WorldFIP现场总线从协议机制、通信实现、开发工具三个方面进行详细阐述;剖析基金会现场总线温度变送器—SMAR TT302,对比总线式仪表和传统仪表在构造和功能上的主要区别,从工程应用角度说明开发总线式仪表的可行性和必要性。从硬件配置和软件设计两个环节进行WorldFIP温度变送器的开发,并就热电偶测温过程中普遍存在的信号微弱、干扰强等问题提出解决方案。在WorldFIP网络平台上进行仿真,结果证明:本课题所开发的温度变送器符合WORLDFIP通信协议,构成WORLDFIP通信网络上的一个智能节点,可以实现真正意义上的现场测量单元信息化。初步探讨了进一步开发的方向,为该课题的可持续开发确立目标。

郑萍,潘世永,李英[4](2001)在《基于Ethernet的全开放工业控制网络》文中认为本文从信息发展的进程出发 ,总结了现场总线在发展中存在的问题 ,阐述了以太网进军工业自动化领域的必然性 ,说明了以太网将最终连接大多数的传感器和执行器 ,并由此形成一种基于以太网的全开放的扁平化工业控制网络结构。

任雁铭[5](2000)在《变电站计算机通信网络和系统的研究》文中指出变电站自动化技术从90年代初在国内应用以来,在中、低压变电站系统中已经得到了广泛的应用,现在正在向高压、超高压变电站系统发展。随着变电站自动化技术的不断发展,对技术革新提出了更高的要求,其中最主要的有两个:1、使用新的、高性能的通信网络以满足不断增长的技术需要;2、制定各个厂商共同遵守的变电站自动化系统通信协议国际标准,以实现不同厂商产品互操作的需求。本文围绕以上两个问题展开研究,目的在于为高压、超高压变电站自动化系统提供合适的通信网络,解决变电站自动化技术从中、低压变电站向高压、超高压变电站发展过程中所面临的关键技术问题。本文的内容主要包括以下几个方面:1.美国西门子8890运动规约与CSC2000变电站自动化系统接口的研究。本文 对8890运动规约进行了深入的分析,提出了简单而有效的方案,在国内率先 实现了国产设备与8890运动规约的接口。目前已经有3套系统在现场成功地 运行了两年多,运行效果良好。2.本文深入地研究了嵌入式以太网技术和TCP/IP协议族。对实现嵌入式以太网 的各种软、硬件技术作了分析研究,提出了具体的实现方案。对TCP/IP协议 族和软件模块作了深入的分析,改正了所用TCP/IP软件模块中的错误,成功 地实现了分组广播功能。3.本文提出了面向高压、超高压变电站自动化系统的两层网络结构方案,该方 案既能满足高压、超高压变电站自动化系统对内部通信网络的要求,又具有 与现有CSC2000变电站自动化系统的最大兼容性。为实施该方案,本文研制 了网关设备。该方案及其网关设备已经在220kV和500kV变电站自动化工程 中得到了应用。4.本文成功地实现了嵌入式以太网与LonWorks、CAN两种现场总线的互联, 并设计出了相应的网关设备,实现了嵌入式以太网和现场总线的优势互补。 本文发现了LonWorks技术的一些缺陷,并针对具体的应用环境,提出了具 体的解决方法。 华北电力大学博士学位论文 摘 耍 — — 5.本文提出了基于嵌人式以太网技术和CAN总线技术的测控单元方案,利用嵌 入式以太网技术实现了变电站全分布式防误闭锁功能。 6.本文分析了嵌入式以太网技术在电力系统分布式Rh、分布式故障录波器及 电网调度自动化系统中的应用前景,提出了与中国电力数据网互联的方案。 7.本文分析研究了与变电站自动化系统相关的国际标准。分析了IEC608706系 列、iC608706系列、UCAZ.0体系和IEC61850体系的特点及其适用范围。

魏庆福[6](2000)在《现场总线技术已进入“战国时代”——’99INTERKAMA展览会的启示》文中进行了进一步梳理

二、现场总线技术已进入“战国时代”——’99INTERKAMA展览会的启示(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、现场总线技术已进入“战国时代”——’99INTERKAMA展览会的启示(论文提纲范文)

(1)基于WorldFIP现场总线协议的智能模块——现场总线网关的开发(论文提纲范文)

第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 选题背景
    1.3 现场总线(FCS)技术的介绍及其特点
        1.3.1 现场总线技术的发展
        1.3.2 现场总线的特点
    1.4 论文的背景及内容
第二章 WorldFIP现场总线及其特点
    2.1 WorldFIP现场总线的概述
    2.2 WorldFIP现场总线的通信模式
    2.3 WorldFIP现场总线的主要层次
第三章 网关的结构设计和硬件平台的实现
    3.1 网关的基本结构及设计方案
        3.1.1 设计前的网络性能分析
        3.1.2 网关设计的原则
        3.1.3 网关的实现方案
    3.2 网关的硬件模块及其设计
        3.2.1 CPU模块
        3.2.2 网络模块
        3.2.3 存储器模块
        3.2.4 总线通信模块
        3.2.5 CPLD仲裁模块
第四章 网关的软件平台及应用程序的实现
    4.1 RTOS、TCP/IP协议栈和FDM的简介
        4.1.1 嵌入式实时操作系统(RTOS)--μC/OC-Ⅱ
        4.1.2 TCP/IP协议栈--LwIP
        4.1.3 通信库FDM简介
    4.2 程序设计
        4.2.1 引导程序bootloader的设计
        4.2.2 嵌入式RTOS--μC/OS-Ⅱ的移植
        4.2.3 LwIP协议栈的移植
        4.2.4 通信库FDM的移植与应用程序的开发
第五章 网关的调试
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 工作展望
致谢
参考文献

(2)基于WorldFIP的现场总线—电流转换器的开发(论文提纲范文)

第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 选题背景及意义
        1.2.1 DCS的弱点
        1.2.2 常规仪表与现场总线的兼容
    1.3 本文的主要工作
第二章 现场总线概述
    2.1 概述
        2.1.1 现场总线的体系结构
        2.1.2 现场总线的网络拓扑
    2.2 现场总线的优点
        2.2.1 现场总线的结构优势
        2.2.2 现场总线的技术优势
    2.3 现场总线的国际标准
    2.4 现场总线的发展及趋势
        2.4.1 现场总线的发展
        2.4.2 WorldFIP现场总线的开发
第三章 WorldFIP现场总线
    3.1 概述
    3.2 WorldFIP的通信模式
    3.3 WorldFIP的层次结构
    3.4 开发工具
        3.4.1 通信器件
        3.4.2 线路工具
        3.4.3 通信库
        3.4.4 其他开发工具
第四章 硬件设计
    4.1 总体设计方案
    4.2 通信板电路设计
        4.2.1 器件的选择
        4.2.2 电路设计
    4.3 输出板电路设计
        4.3.1 器件的选择
        4.3.2 单片机电路设计
        4.3.3 D/A转换电路的设计
    4.4 电源板的设计
第五章 软件设计
    5.1 总体设计方案
    5.2 主程序
    5.3 与MICROFIP的接口程序
    5.4 数据的处理
    5.5 D/A转换程序
    5.6 与LCD的接口程序
第六章 调试与误差分析
    6.1 调试
        6.1.1 输出板的调试
        6.1.2 通信模块的调试
        6.1.3 显示模块的调试
        6.1.4 整体调试
    6.2 误差及精度分析
第七章 结论与展望
    7.1 工作总结
    7.2 工作展望
致谢
参考文献

(3)基于WorldFIP总线协仪的智能温度变送器的研制(论文提纲范文)

第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 现场总线及变送器技术的发展现状
        1.2.1 现场总线技术
        1.2.2 变送器的主要发展历程
    1.3 选题背景及意义
    1.4 本文的主要工作
第2章 FF总线温度变送器TT302的剖析
    2.1 TT302主要功能与硬件框图
    2.2 模拟输入板
    2.3 主电路板
    2.4 显示板
第3章 WORLDFIP通信协议
    3.1 WORLDFIP技术概述
    3.2 WORLDFIP通信协议
    3.3 总线通信控制器-MICROFIP
        3.3.1 MICROFIP芯片的主要特点
    3.4 设备级WORLDFIP开发工具
        3.4.1 用户子板:CC165/CC121
        3.4.2 MicroFIP HANDLER
        3.4.3 组态工具软件:OLGA
        3.4.4 FIP DESIGNER
第4章 WORLDFIP温度变送器的硬件开发
    4.1 开发目标及总体方案设计
    4.2 单片机芯片的选取
    4. 3 仪表的硬件配置
        4.3.1 测温原理及系统构成
        4.3.2 电路说明
    4.4 仪表抗干扰措施
第5章 软件程序设计
    5.1 相关算法及程序的编写
        5.1.1 一种新的线性化算法的提出
        5.1.2 冷端温度补偿算法
        5.1.3 汇编程序设计
第6章 MICROFIP通信功能的实现
    6.1 仿真平台的搭建
    6.2 仿真程序的生成和运行
第7章 结论与展望
    7.1 本文完成的主要工作
    7.2 进一步完善
致谢
参考文献
附录A WORLDFIP总线技术在电力系统中的应用实例

(4)基于Ethernet的全开放工业控制网络(论文提纲范文)

1 引 言
2 现场总线的特点与现状
    2.1 低速现场总线呈“战国”状态
    2.2 高速现场总线进展缓慢
3 Ethernet/Fieldbus的网络结构
4 Ethernet进军工业自动化
    4.1 Ethernet作为工控网的可行性
    4.2 Ethernet从诸多途径进入工控领域
    4.3 Ethernet直接到达传感器与执行器
5 基于Ethernet的全开放工业控制网络
6 结束语

(5)变电站计算机通信网络和系统的研究(论文提纲范文)

中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
    1.1 问题的提出
        1.1.1 变电站自动化技术在国内外的发展及其研究现状
        1.1.2 变电站自动化技术发展所引发的问题
    1.2 变电站自动化系统中网络技术应用概述
        1.2.1 星型通信系统方案
        1.2.2 总线型通信系统方案
        1.2.2.1 基于BITBUS或RS-485总线技术的方案
        1.2.2.2 基于LonWorks网络技术的方案
        1.2.2.3 基于CAN总线技术的方案
        1.2.2.4 现场总线技术的发展趋势
    1.3 变电站自动化系统中相关国际标准概述
        1.3.1 运动通信协议体系IEC60870-5系列
        1.3.2 UCA协议体系
        1.3.3 计算机数据通信协议体系IEC60870-6系列
        1.3.4 变电站数据通信协议体系IEC61850系列
    1.4 本文的主要工作和章节安排
第二章 美国西门子8890远动规约与CSC2000变电站自动化系统接口的研究
    2.1 美国西门子8890运动规约介绍
        2.1.1 美国西门子8890运动规约背景介绍
        2.1.2 美国西门子8890远动规约介绍
        2.1.2.1 8890运动规约的数据类型
        2.1.2.2 8890运动规约的扫描方式
        2.1.2.3 8890远动规约的特殊数据链路格式
    2.2 美国西门子8890运动规约技术难点分析及实现
    2.3 8890运动规约新型硬件平台方案的提出
    2.4 8890运动规约与其它运动规约的比较和评述
    2.5 本章小结
第三章 嵌入式以太网技术分析
    3.1 嵌入式以太网技术
        3.1.1 以太网技术
        3.1.2 嵌入式设计技术
        3.1.3 嵌入式以太网技术
    3.2 TCP/IP协议研究和分析
        3.2.1 OSI参考模型
        3.2.2 TCP/IP参考模型
        3.2.3 OSI参考模型和TCP/IP参考模型的比较
        3.2.4 分层的缺点
        3.2.5 TCP/IP协议数据流程
    3.3 实现嵌入式以太网的关键技术和方法
        3.3.1 实现嵌入式以太网的硬件技术
        3.3.2 实现嵌入式以太网的软件技术
    3.4 嵌入式以太网在变电站自动化系统中应用模式分析
    3.5 本章小结
第四章 嵌入式以太网在CSC2000变电站自动化系统网关设备中的应用研究
    4.1 CSC2000变电站自动化系统
        4.1.1 CSC2000变电站自动化系统介绍
        4.1.2 CSC2000变电站自动化系统内部通信网存在的问题
        4.1.3 CSC2000变电站自动化系统新型通信网络方案的提出
        4.1.4 新型通信网传输实时性分析
    4.2 嵌入式以太网与LonWorks现场总线互联的研究
        4.2.1 Neuron芯片背景介绍
        4.2.2 Neuron芯片与其它CPU的接口方式分析
        4.2.3 网关设备中主CPU与Neuron芯片接口方式的选择
        4.2.4 “五角大楼计划”
        4.2.5 两种方案的分析与比较
        4.2.6 关于Neuron芯片的一些思考
    4.3 嵌入式以太网传输模式的选择
        4.3.1 变电站自动化系统内部数据流的特点
        4.3.2 嵌入式以太网的几种传输模式及其选择
        4.3.3 分组广播技术及其实现
        4.3.3.1 分组广播技术
        4.3.3.2 分组广播技术在广域网中的应用
        4.3.3.3 分组广播技术的实现
    4.4 10M以太网与LONWORKS现场总线性能对比研究
    4.5 本章小结
第五章 嵌入式以太网在CSC2000变电站自动化系统测控单元中的应用研究
    5.1 高压超高压变电站自动化系统对测量、控制功能的要求
        5.1.1 高压超高压变电站控制系统的特点
        5.1.2 高压超高压变电站二次设备的布置策略
        5.1.3 高压超高压变电站自动化系统在测量、控制方面的要求
    5.2 CSC2000系统中原有测控单元介绍
    5.3 新型测控单元方案的提出
    5.4 基于嵌入式以太网技术的分布式防误系统的实现
        5.4.1 变电站中防误系统的内容和闭锁条件
        5.4.2 常见的防误操作闭锁方式
        5.4.3 基于嵌入式以太网技术的全分布式防误方案
    5.5 本章小结
第六章 嵌入式以太网技术在电力系统其它领域中的应用前景展望
    6.1 中国电力数据网介绍
        6.1.1 中国电力系统数据网
        6.1.2 中国电力系统数据网对电力生产的影响
        6.1.3 中国电力系统数据网对电力自动化设备发展的影响
    6.2 嵌入式以太网技术在分布式RTU中的应用
    6.3 嵌入式以太网技术在分布式故障录波器中的应用
    6.4 嵌入式以太网技术在电网调度自动化系统中的应用
    6.5 本章小结
第七章 变电站自动化系统中相关国际标准的研究
    7.1 变电站自动化系统中相关国际标准概况
    7.2 跟踪研究变电站自动化系统中相关国际标准的意义
    7.3 IEC60870-5协议体系分析
    7.4 美国电科院UCA通信协议体系分析
        7.4.1 UCA通信协议体系出台的背景
        7.4.2 UCA通信协议体系的组成
        7.4.3 Field Device模型
        7.4.3.1 CASM
        7.4.3.2 GOMSFE
        7.4.4 ICCP
        7.4.5 UCA通信协议体系的特点及其意义
    7.5 计算机数据通信协议体系IEC60870-6系列分析
        7.5.1 IEC60870-6系列通信协议的背景情况
        7.5.2 ICCP
        7.5.3 IEC60870-6系列标准的应用情况
    7.6 IEC61850协议体系分析
        7.6.1 IEC61850协议体系的历史背景和组成
        7.6.2 IEC61850的特点
        7.6.3 IEC61850的主要内容
        7.6.3.1 变电站自动化系统接口模型
        7.6.3.2 IEC61850通信系统结构
        7.6.3.3 IEC61850使用的面向对象建模技术
        7.6.3.4 IEC61850与其它通信协议的关系
        7.6.3.5 IEC61850的实现过程
    7.7 MMS技术
        7.7.1 MMS的定义
        7.7.2 MMS的发展历史
        7.7.3 MMS标准
        7.7.4 MMS的特点
        7.7.5 MMS的应用状况
    7.8 本章小结
第八章 全文总结
    8.1 全文总结
    8.2 有待进一步研究的工作
致 谢
作者在攻读博士学位期间发表的论文及参加的科研工作
参考文献

(6)现场总线技术已进入“战国时代”——’99INTERKAMA展览会的启示(论文提纲范文)

1 相互竞争, 多种现场总线并存已成大势
2 相容并蓄, 多种总线共存于一个系统
3 异军突起, Ethernet进军工业自动化

四、现场总线技术已进入“战国时代”——’99INTERKAMA展览会的启示(论文参考文献)

  • [1]基于WorldFIP现场总线协议的智能模块——现场总线网关的开发[D]. 冯华. 华北电力大学(北京), 2004(03)
  • [2]基于WorldFIP的现场总线—电流转换器的开发[D]. 吕秋霞. 华北电力大学(北京), 2003(04)
  • [3]基于WorldFIP总线协仪的智能温度变送器的研制[D]. 吴玉梅. 华北电力(北京)大学, 2002(02)
  • [4]基于Ethernet的全开放工业控制网络[J]. 郑萍,潘世永,李英. 工业仪表与自动化装置, 2001(03)
  • [5]变电站计算机通信网络和系统的研究[D]. 任雁铭. 华北电力大学, 2000(01)
  • [6]现场总线技术已进入“战国时代”——’99INTERKAMA展览会的启示[J]. 魏庆福. 测控技术, 2000(01)

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