基于以太网技术的现场总线装置研究.pdf

华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTThe)rigidreal—timerequestfortheinformationtransmissionhaslongbeenthemainrestrictiontotheadoptionofEthemettechnologyusedinthefieldbuscontrolsystem,,givesafurtherstudyontheuncertaintyofinformationtransmissiontime,work—workcontrolsystem,workperformanceanalysis;,work—worksystemandstudythestrategyappliedinthefrigidreal—,thefeasibilityofconstructingfieldbuscontrolsystemmeetingthereal·workcontrolsystemisanalyzedandtheinformationschedulingandissuingmechanicsusedforrealizingreal——,astudyontherealizationoffielddeviceinterfacedtoEthemetbythelow-:;work-induceddelay;real—time华中科技大学硕士学位论文1绪论长期以来,借助数学理论所提供的问题描述与求解方法,系统论和控制论的观点广泛被采纳和应用,并一直有效的指导着工业生产。孤立的看待局部生产过程的观念已经过时,人们是以大系统的概念看待整个生产过程,不再追求局部性能最优而是强调系统各部分之间的配合、系统整体性能的提高。同时,科技界普遍认为曾推动过计算机技术迅猛发展的总线技术亦可以推动过程控制系统的发展,整个控制系统也可以看作一台巨大的按总线方式组成的“巨型机”。顺应这一发展趋势,使过程控制系统分散化、网络化和智能化的现场总线技术应运而生。现场总线依照国际电工委员会IEC6158的标准定义【l】是“安装在制造和过程区域的现场装置与控制室内的自动化控制装置之间的数字式、串行、多点通讯的数据总线”。以现场总线技术为基础的现场总线控制系统FCS(FieldControlSystem)使得过程控制系统由分散控制向现场控制发展、现场仪表由模拟仪表向智能仪表发展、数据传输机制由点到点向“总线”方式发展,同时具有将操作站指令、现场智能仪表信息和生产管理信息无缝连接的潜质,也就是说现场总线控制系统不仅具有高效传递控制信息的功能,而且同时具备向物流管理系统、人力资源管理系统、设备维护系统、质量信息系统、决策支持系统等生产管理系统提供实时信息的机制。】:第一代过程控制体系是基地式气动控制仪表系统。其传输的控制信号是5~30psi的气动信号,主要利用压缩空气产生的动力实现大型阀门的开启和关闭控制,其操作模式简单,这时控制方式多以人工控制为主,控制理论的发展处在起步阶段,尚不能有效的指导工业生产。第二代过程控制体系是电动单元组合式模拟仪表控制系统。传输信号是0~~20mA的模拟信号,这是一个明显的进步,它的出现宣告了电气自动控制时代的全面到来。电动单元组合式模拟仪表控制系统内部传输信号的幅值指示信号的含义,从信息论的观点,在控制性能上一般只能实现单参