本科畢業(yè)設(shè)計開題報告-自動化

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1、本科畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告課題名稱：基于現(xiàn)場總線技術(shù)的氣象溫度傳感器學院（系）：自動化學院自動化系年級專業(yè)：自動化09級-1班（學號0912010108）學生姓名：王龍渠指導教師：呂寧完成日期：2013年3月29日　　一、綜述本課題國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，說明選題的依據(jù)和意義　　1．國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：　?。?）、國外研究現(xiàn)狀　　1984年美國一家公司提出一種計算機分布式控制系統(tǒng)-位總線（BITBUS），它主要是將低速的面向過程的輸入輸出通道與高速的計算機總線多（MULTIBUS）分離，形成了現(xiàn)場總線的最初概念。80年代中期，美國Rosem

2、ount公司開發(fā)了一種可尋址的遠程傳感器（HART）通信協(xié)議。采用在4～20mA模擬量疊加了一種頻率信號，用雙絞線實現(xiàn)數(shù)字信號傳輸。HART協(xié)議已是現(xiàn)場總線的雛形。1985年由Honeywell和Bailey等大公司發(fā)起，成立了WorldFIP制定了FIP協(xié)議。1987年，以Siemens，Rosemount，橫河等幾家著名公司為首也成立了一個專門委員會互操作系統(tǒng)協(xié)議（ISP）并制定了PROFIBUS協(xié)議。后來美國儀器儀表學會也制定了現(xiàn)場總線標準IEC/ISASP50。隨著時間的推移，世界逐漸形成了兩個針鋒相對的互相競爭的現(xiàn)場總線

3、集團：一個是以Siemens、Rosemount,橫河為首的ISP集團；另一個是由Honeywell、Bailey等公司牽頭的WorldFIP集團。1994年，兩大集團宣布合并，融合成現(xiàn)場總線基金會（FieldbusFoundation）簡稱FF。對于現(xiàn)場總線的技術(shù)發(fā)展和制定標準，基金委員會取得以下共識：共同制定遵循IEC/ISASP50協(xié)議標準；商定現(xiàn)場總線技術(shù)發(fā)展階段時間表。　　目前國際上有40多種現(xiàn)場總線，但沒有任何一種現(xiàn)場總線能覆蓋所有的應用面，按其傳輸數(shù)據(jù)的大小可分為3類：傳感器總線（sensorbus)，屬于位傳輸；設(shè)

4、備總線（devicebus)，屬于字節(jié)傳輸；現(xiàn)場總線，屬于數(shù)據(jù)流傳輸。目前應用比較多的有基金會現(xiàn)場總線（FF）、LonWorks、Profibus、WorldFIP及CAN等。圍繞著現(xiàn)場總線技術(shù)的標準化，世界上各大廠商展開了激烈競爭。　　目前現(xiàn)場總線產(chǎn)品主要是低速總線產(chǎn)品，應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。從應用狀況看，無論是FF和Profibus，還是其他一些現(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，誰都很難統(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

5、技術(shù)的統(tǒng)一是所有用戶的愿望。今后現(xiàn)場總線技術(shù)如何發(fā)展、如何統(tǒng)一，是所有生產(chǎn)廠商和用戶十分關(guān)心的問題?！　「咚佻F(xiàn)場總線主要應用于控制網(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。因此，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，這也將是現(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。　?。?）、國內(nèi)研究現(xiàn)狀　　總體來看，現(xiàn)場總線技術(shù)在中國已經(jīng)度過了啟蒙宣傳期，現(xiàn)

6、在正進入推廣應用期。國內(nèi)對現(xiàn)場總線技術(shù)的研發(fā)，已經(jīng)有了一段時間的積累，獲得了許多寶貴的經(jīng)驗。但由于國內(nèi)外在發(fā)展情況和研發(fā)特點上的差異，國內(nèi)針對現(xiàn)場總線展開研發(fā)時，同樣面臨著一些問題。這些問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：　一、總線的選擇，近些年來，存在許多現(xiàn)場總線在國內(nèi)展開激烈競爭，這些種類的現(xiàn)場總線側(cè)重點各有不同。如何根據(jù)自身特點及實際需求選擇適合研發(fā)的現(xiàn)場總線，對于國內(nèi)的研發(fā)力量來說，是首先要解決的問題?！　《⑦M入門檻較高。要針對現(xiàn)場總線進行研發(fā)，對國內(nèi)的企業(yè)和研究機構(gòu)來說，是存在一定高度的門檻的。這些企業(yè)和機構(gòu)既要承擔加入及注冊

7、的費用，又要具備能確保提供后期支持及維持的能力。另外，對現(xiàn)場總線技術(shù)的認證及測試，也需要研發(fā)機構(gòu)具備一定的資金實力和級數(shù)實力?！　∪⒓夹g(shù)的難易以及對發(fā)展趨勢的把握?，F(xiàn)場總線的開發(fā)、工具包的獲得，以及技術(shù)實現(xiàn)上的難易，都是國內(nèi)研發(fā)機構(gòu)需要面對的實際問題，另外，目前各種現(xiàn)場總線爭相把中國作為實驗及應用的場地。如何把握技術(shù)的發(fā)展趨勢和前景，以研發(fā)出順應市場潮流的現(xiàn)場總線產(chǎn)品，也是研發(fā)企業(yè)最為關(guān)注的方面，可見，現(xiàn)場總線技術(shù)在國內(nèi)的研發(fā)和應用，要達到完全成熟的程度尚需時日。但可以預見的是，通過國內(nèi)研究力量的不懈努力，現(xiàn)場總線技術(shù)必將在中國

8、得到更加廣泛的應用和長足的發(fā)展?！　?.選題依據(jù)　　針對目前工業(yè)現(xiàn)場普遍采用的自動控制系統(tǒng)如DCS（DistributeControlSystem）集散式控制系統(tǒng)來說，它在控制現(xiàn)場需要大量的傳感器、執(zhí)行器、調(diào)節(jié)器等相關(guān)設(shè)備，他們相對分散且分布在較廣