总线控制范文10篇

摘要:简要介绍了现场总线系统在石化行业的重要地位，并结合实际对其进行优势分析

关键词:FCS控制系统;结构特点;优势分析;前景展望

“信息化带动工业化，工业化促进信息化”是中国的国策。现在石油和化工企业的信息化分为三层结构：第一层以PCS(ProcessControlSystem，过程控制系统)为代表的生产过程基础自动化层，主要内容包括先进控制系统（DCS、FCS）、先进控制软件、软测量技术、实时数据库等。第二层以MES(ManufacturingExecutionSystem，制造执行系统)为代表的生产过程运行优化层，主要内容包括现金计划与调度技术APS、生产实时跟踪技术、动态质量控制与管理技术、物料平衡技术等。第三层以ERP(EnterpriseResourcePlanning，企业资源计划)为代表的生产过程经营优化层，主要内容包括企业资源管理ERP、供应链管理、产品质量数据管理、设备资源管理、企业电子商务平台等。三层结构在功能划分上虽有重叠，但各有侧重。

目前中国石油内部正在MES和ERP这两层平台推广实施先进的管理系统。PCS层虽然处于最底层，但是本层各种控制系统及技术应用效果的好坏，直接关系到信息化进程的快慢和应用效果。在目前，DCS（集散控制系统）还是主流，国内已有近800套应用。但是现场总线控制系统FCS（fieldbuscontrolsystem）代表当今控制技术和DCS的发展方向，并已经进入工业化应用阶段。人们对FCS有各种评论，既有对新技术的赞尝，也有对现状的困惑。尽管众说纷纭，笔者将FCS结合本公司装置实例，对其应用发展，略表以下个人之见：

一、(FCS)现场总线控制系统的特点

根据IEC/ISA定义，现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支的通信网络。它是用于过程自动化最底层的现场设备以及现场仪表的互连网络，是现场通信网络和控制系统的集成。它具有系统开放性；互可操作性和互用性；现场设备的智能化与功能自治性；系统结构的高度分散性；对现场环境的适应性等技术特点。FCS与传统控制系统（如DCS）的结构对比如图所示

摘要：文中阐述了现场总线的主要产品及其控制系统的结构和特点，针对网络拓扑结构论述网络传输的物理介质及网络协议。关键词：现场总线控制系统网络拓扑网络协议FieldbusControlSystemConstituteandCharacteristic[Abstract]:Thispaperintroducingthefieldbusmostlymanufactureandcontrolsystemframeandcharacteristic，bedeadagainstmeshworktopologyframediscussmeshworktransmissionphysicsmediumandmeshworkagreeon。[KeyWords]:fieldbuscontrolsystemmeshworktopologymeshworkagreeon1.概述现场总线的技术基础是一种全数字化、双向、多站的通信系统，是应用于各种计算机控制领域的工业总线，因现场总线潜在着巨大的商机，世界范围内的各大公司投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究。当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域，由于现场总线技术的不断创新，过程控制系统由第四代的DCS发展至今的FCS（FieldbusControlSystem）系统,已被称为第五代过程控制系统。而FCS和DCS的真正区别在于其现场总线技术。现场总线技术以数字信号取代模拟信号，在3C（Computer计算机、Control控制、Commcenication通信）技术的基础上，大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用，许多控制功能从控制室移至现场设备。由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争，仍未形成一个统一的标准，目前，在现场总线网络互联都是遵守OSI参考模型。现场总线控制系统是从八十年代中期发展起来的。经历了十几年的时间，现场总线控制技术已经被广泛应用于汽车、造纸、纺织、烟草、机械、石油化工、电力、楼宇自控等各个控制领域。现场总线控制技术由于其巨大的技术优势，被认为是工业控制发展的必然趋势，将逐步取代传统的PLC点对点接线的控制方法。2.现场总线的主要产品连接于总线上的产品，可以分为有源和无源两大类。2.1.有源产品有源产品可以产生通讯信号、响应信号、调整信号或者兼而有之。有源产品包括以下部件：2.1.1节点（Node）；总线上可以编址的设备。2.1.2总线模块(BusModulea)；任何形式的现场节点，可以使用端子或接插件连接传感器、阀门、按钮等各种现场装置。

2.1.3网关（Gateway）；一种特殊的节点，用于两面种不同的总线之间的信号和数据变换。

2.1.4放大器；一种用于实时（加强）信号，以精确复制原始信号。连接同一总线的两部分，解决通讯信号在通讯线上由于电气损耗而造成的衰减。当信号变弱而不变形时可以使用放大器。

2.1.5中继器（Repeater）；用于加强信号，产生不变形的新信号。连接同一总线的两端，当信号变弱或变形时可以使用中继器。

2.1.6.桥（Bgridge）；有两类桥。一种是用于连接同一种协议，不同传输速度的两个段。另一种是一种智能的中继器，当通讯的源地址和目的地址位于不同总线段时，用于重复两个段间的数据。桥必须被编程设定地址和相关的段。当桥读地址时，要有几个位的等待时间。桥可以应用于设备级总线，但应用并不普遍。

2.1.7路由器（Router）；用于广域网的高等级桥。这类产品很少应用于设备级总线。

摘要：从上海调查资料来看，只有20％的项目具有集成管理系统，而具有综合管理自动化系统也很少。纯管理自动化模式多些，更多的是各自独立分散系统。其资源不能共享，硬件不能共用，系统不能共管。没有完全体现和达到建筑智能化的目的。由于不重视系统集成，各自独立分散的系统。通信协议各产品制造商独自开发，和对外保密。硬件也没有兼容与互换性。当损坏或需更新升级时只能购买原来厂商产品，往往由于价格太贵，而无力配置，造成整个系统不能运行，造成闲置、浪费。

关键词：建筑智能现场总线控制系统现场总线的测量系统

Ⅰ、对建筑智能化工程中存在的问题及改进意见

一、当前建筑智能化建设工程中存在的问题建筑智能化工程的质量是一项综合性系统工程，从已建及在建的智能建筑情况来看，建设单位化了很大的投资，但建成后许多不能发挥其作用，或开始使用尚好，但逐步被搁置。

从上海调查资料来看，只有20％的项目具有集成管理系统，而具有综合管理自动化系统也很少。纯管理自动化模式多些，更多的是各自独立分散系统。其资源不能共享，硬件不能共用，系统不能共管。没有完全体现和达到建筑智能化的目的。

由于不重视系统集成，各自独立分散的系统。通信协议各产品制造商独自开发，和对外保密。硬件也没有兼容与互换性。当损坏或需更新升级时只能购买原来厂商产品，往往由于价格太贵，而无力配置，造成整个系统不能运行，造成闲置、浪费。

摘要：简要的介绍了MVB总线及多功能车辆总线控制器芯片（MVBC）的功能和结构,以及帧收发器在MVBC中的重要作用；详细论述了帧收发器中曼彻斯特编码、译码器的设计，CRC校验电路的电路设计，以及负责帧发送、接收的Encoder模块、Decoder模块的设计实现；最后介绍了该模块的验证方案。

关键词：MVB；WTB；MVBC；CRC；曼彻斯特码

1前言

随着嵌入式微机控制技术和现场总线技术的发展，现代列车的过程控制已从集中型的直接数字控制系统发展成为基于网络的分布式控制系统。基于分布式控制的MVB（多功能车辆总线）是IEC61375-1(1999)TCN（列车通信网络国际标准）的推荐方案，它与WTB(绞线式列车总线)构成的列车通讯总线具有实时性强、可靠性高的特点。列车车辆的现代化的发展趋势与可靠性、安全性、通讯实时性的要求使MVB逐渐成为下一代车辆的通讯总线标准。

MVB是主要用于有互操作性和互换性要求的互联设备之间的串行数据通讯总线，除用于车辆通讯，也可用作其它现场总线。

MVB与MVBC密不可分，MVBC(多功能车辆总线控制器)是MVB总线上的新一代核心处理器，它独立于物理层和功能设备，为在总线上的各个设备提供通讯接口和通讯服务。MVBC与上一代MVB通信控制器BAP15-2/3在性能上有了很大的提高，是目前MVB总线上最先进的通信控制器。

摘要：提出了一种附加硬件设备，配合软件实现了RS485总线上的载波监听多点接入／冲突检测协议。满足了系统的稳定性和可靠性，并且提高了系统的实时性。

关键词：RS485总线半双工载波监听多点接入／冲突检测

智能仪表和现场总线的出现标志着工业控制领域网络时代的到来，成为工业控制的主流。目前国际上已经出现了多种现场总线和相应的通信协议，但是其系统造价对于许多中小型应用仍显过高。而RS485总线以其构造简单、造价低廉、可选芯片多、便于维护等特点在众多工业控制系统中得到应用。

1RS485总线及现有工作方式的特点

RS485总线以双绞线为物理介质，工作在半双工的通信状态下[1]，即同一时刻，总线上只能有一个节点成为主节点而处于发送状态，其他所有节点必须处于接收状态。如果同一时刻有两个以上的节点处于发送状态，将导致所有发送方的数据发送失败，即所谓总线冲突。为了避免总线冲突，RS485总线具有以下特点：

以工作模式来说，一般的RS485总线工作在主从模式下。整个通信总线系统由一个主节点、若干个从节点组成，由主节点不断地轮流查询从节点是否有通信需求。如果有则将总线控制权交给某一从节点，从节点发送完毕后立刻交还总线控制权。另外还有一种“轮主轮从”的工作方式，即让总线控制权在各个节点间以类似令牌环的方式传递[3]，得到控制权的节点成为主节点，其它节点成为从节点。一个节点在发送完数据的同时，将总线控制权交给相邻的节点，而这个节点在处理完本节点的通信需求后再把控制权向下传递。令牌环式的RS485工作方式如图1所示。

摘要:通过对智能监控灌溉系统的应用进行研究,设计了一种采用智能监控系统进行数据采集,并将数据通过总线控制传输方式与中央监控计算机之间进行交互,实现智能灌溉监控系统的组网及指令传输。测试结果表明:中央监控计算机中的灌溉专家系统对监控终端采集到的信息参数进行分析,并生成控制指令,传输至灌溉驱动系统,实现智能灌溉。

关键词:智能灌溉系统;智能监控;数据采集;中央监控计算机

自动化智能灌溉可有效提高水资源利用率,增加农作物的生产种植效益[1]。自动化智能灌溉采用传感技术监控作物生长状态、环境信息及土壤温湿度参数,经过自动化数据处理及控制后,实现灌溉自动化[1]。按照灌溉控制过程的自动化程度可将灌溉系统分为自动灌溉智能控制系统和半自动灌溉系统:自动灌溉智能控制系统运行过程中,不需要人工干预,设定好的控制参数后,根据传感监控参数与设定参数的对比结果,生成灌溉控制指令,实现灌溉过程的自动化控制;半自动灌溉系统中没有传感监控系统,无法按照环境信息进行控制过程调节[2-3]。笔者通过利用传感技术、信息交互技术、计算机及电气控制技术,搭建一种智能监控自动化灌溉系统,利用智能监控传感器采集作物生长状态、环境信息及土壤温湿度参数状态,并经总线控制传输至中央监控计算机,与灌溉专家系统参数进行对比,生成灌溉控制指令,驱动灌溉执行机构,实现灌溉自动化。

1智能监控灌溉系统总体设计

所设计的智能监控灌溉系统采用总线控制的灌溉方式,预留无线扩展接口,由多个监控系统终端组成,并采用总线控制的方式连接至中央监控计算机[4],如图1所示。监控系统终端包含温湿度传感器信息、天气预报信息及土壤湿度参数等。中央监控计算机利用内置的灌溉专家系统对监控终端信息进行处理,制定灌溉控制指令,有效进行农田灌溉[5-6]。灌溉系统的信息化水平直接决定了监控信息传输以及控制指令的传输有效性。

2系统硬件设计

摘要：介绍了PCI总线控制芯片PCI2040的功能及内部结构，分析了基于PCI总线的双DSP通信的硬件结构及实现方法，并描述了利用Windows2000DDK开发WDM设备驱动程序的方法及PCI双DSP通信驱动程序主要模块的设计方法和编程注意要点。

关键词：PCI总线PCI2040DSPDDKWDM

TI公司专门推出了PCI2040桥芯片是专门针对PCI总线和DSP接口用的，本文利用它和DSP来处理视频信号，并用双端口RAM实现DSP之间的数据传输。

1硬件设计

1.1PCI总线控制芯片PCI2040

PCI总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线，它支持32位或64位的总线宽度，频率通常是33MHz，目前最快的PCI2.0总线工作频率是66MHz。工作在33MHz、32位时，理论上最大数据传输速率能达到133MB/s。它支持猝发工作方式，提高了传输速度，支持即插即用，PCI部件和驱动程序可以在各种不同的平台上运行[1]。

摘要：介绍一种基于软件无线电的通用调制器的设计方法，给出了总体设计方案，说明了系统功能在DSP与FPGA之间的划分及系统的工作流程，关键部分的硬件实现方法和软件设计，给出了测量结果。

关键词：软件无线电调制器数字上变频器

上世纪90年展起来的软件无线电SDR（SoftwareRadio／Software－DefinedRadio）的基本思想是：构造一个具有开放性、标准化、模块化的通用硬件平台，将各种功能用软件完成。这是一种全新的思想，它一经提出就受到了广泛的重视。但是，到目前为止，各国对软件无线电的研究还非常有限。由于软件无线电实现的前提是高度数字化，而现阶段的器件水平还不能达到要求，同时软件无线电的设计还缺乏统一标准，因而只能利用软件无线电的思想，根据系统要求，对其结构适当调整，进行系统设计。

本文采用可编程器件和专用器件相结合的设计方法和分层的设计思想，给出了一种基于软件无线电的通用调制器的设计和实现方法，并给出了系统的测试结果。

1总体设计方案

1．1总体方案框图

摘要：电气自动化系统是科学技术发展的产物，主要借助计算机技术完成管理及控制工作，将其运用于科技馆中，能够有效提高科技馆展品管理效率。文章先是简述了电气自动化控制的特点及要求，在明确电气自动化控制系统主要功能和运用方向的基础上，分析了科技馆中电气自动化技术的应用类型，从PLC技术、现场总线设计、以太网布局以及Zigbee技术几方面，提出了电气自动化系统在科技馆中的应用策略，为相关人员提供了理论借鉴与参考，旨在进一步提高自动化控制系统应用水平。

关键词：电气自动化；科技馆；PLC技术

随着科学技术不断发展，具备计算机技术智能化优势的电子自动化系统也在各行业中得到广泛应用，其在科技馆展品管理中也发挥着重要使用价值。由于科技馆展品数量较多，且展品类型复杂，应用人工管理方法不仅会降低科技馆管理效率，还可能出现管理误差，造成不必要的风险损失和经济损失。而采用电气自动化技术，运用电子自动化控制系统进行管理，能够实现展品信息收集、分类、整理等自动化管理，有效提高科技馆管理的准确性和时效性。

1电气自动化控制的特点与要求

1.1特点。电气自动化系统与热机设备比较，具有信息采集速度快，准确率较高的应用优势，对提升机械设备的控制能力具有重要作用。同时，设备安装较为便利，数据获取和应用的可靠性程度较高，可适应多种工况条件。此外，由于信号应用方面也具有优势，使得相关处理工作的抗干扰能力较强，自动化技术应用更加稳定。基于电气自动化系统的较强优势，可将其应用在科技馆管理实践中，通过对原有热机设备进行升级，提升系统整体的运行服务能力。考虑到目前电气自动化控制技术应用范围越来越广，应明确相关技术要求，并且做好技术分类工作。1.2要求。科技馆实践应用中，对自动化控制系统提出了明确要求，相关系统设计应满足稳定性和安全性。稳定性主要是系统运行过程稳定连续，不得出现故障，突然中止服务，影响科技馆正常工作开展。同时，在系统故障发生后，应具备应急管理方案，促使控制系统稳定运行，使得自动化控制技术应用能力获得显著提升。而安全性则主要是对控制数据的加密处理，对科技馆相关信息进行加密储存，电气自动化系统中，相关设备的操作需要首先获取控制权限，因此，对系统内部信息数据库进行访问，倘若其安全性未能得到保障，将会造成科技馆信息资源泄漏，应对相关问题提高重视力度[1]。

2科技馆中电气自动化技术分类

【论文关键词】:现场总线;控制系统;冗余;电厂

【论文摘要】:文章主要讨论了现场总线的特点，阐明了基于现场总线的电厂自动化系统构成，着重强调了现场总线在电厂中应用应注意的问题。

1.前言

在电厂信息化的建设过程中，越来越多的专家、学者和电力工程设计人员意识到推动现场总线技术在电厂应用的重要性和迫切性，提出了现场总线控制系统在电厂的应用设想和建议。但到目前为止，在国内已建和在建电厂中，真正意义上的全面和系统地应用现场总线控制系统的实例尚未见报道，还只是局部的试点。

根据国际电工委员会IEC61158标准的定义：安装在制造或生产过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线称为现场总线。由现场总线与现场智能设备组成的控制系统称为现场总线控制系统(FCS)。而衡量一个控制系统是否为真正的FCS有三个关键要点，即：核心、基础和本质。FCS的核心是总线协议，只有遵循现场总线协议的控制系统，才能称为现场总线控制系统；FCS的基础是数字智能现场仪表，它是FCS的硬件支撑；FCS的本质是信息处理现场化，这是FCS系统的效能体现。

因此现场总线控制系统是一种全计算机、全数字、双向通信的新型控制系统。它与DCS的本质差异在于现场级设备的数字化、网络化，实现了控制装置与现场装置的双向通信，消除了生产过程监控的信息“盲点”。可以说，现场设备级的数字化、网络化是电厂信息化管理的基础。