文档介绍：南开大学
硕士学位论文
基于PROFIBUS-DP的智能总线电动执行机构系统设计
姓名:崔东波
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:孙凤池
20070401
摘要智能执行器是过程控制系统中必不可少的组成部分,直到九十年代,国内在智能化执行器方面的研究还处于空白状态,尤其是符合现场总线协议的智能执行器。在现场总线类型中,协议是属于模拟系统向数字系统转变过程中的过渡性总线,其特点是既保持了模拟信号的工业标准,同时又实现了以数字形式传输过程与变送器数据的功能。因此,产品在现阶段有较强的市场发展前景。本文以协议规范为通信标准,以系列电动执行机构原型为模型,开发并完成符合协议的智能电动执行机构的硬件设计和软件开发。在硬件设计上,将仪表卡、通信卡和前面板卡简化合并为一块卡,采用单来完成仪表本体的控制功能和通信功能:将电源卡和位置反馈卡简化合并为一块卡:基于,基金会推荐使用的通信芯片来完成仪表与控制系统的通信功能。在软件设计上,完成了仪表控制程序的编制和调试,包括信号的采样滤波、参数设定、电机控制、电制动中断、定时器卸稀⒐收洗砑鞍踩ūU等程序,并根据,协议的规定,实现了仪表与控制系统通信功能的软件,包括串口中断、指令库、通讯的发送和接收、载波监听中断、定时器卸系瘸绦颉测试结果表明:本文设计的智能执行机构的硬件功能达到预期目标,并具备较高的可靠性;软件功能符合协议数据链路层和应用层的规定,实现了与控制系统的正常通信。本文工作成果对于提高和市场竞争力,具有重要意义。关键词:现场总线;协议;智能执行机构
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第一章引言第一节课题的提出本课题名称为“智能总线电动执行机构的开发”,属于机械工业部组织实施的,纳入国家“敝氐憧萍枷钅考苹摹跋殖∽芟咧悄芤潜硌芯靠发”集成项目,本论文重点是对执行器基型品种进行现场总线化、智能化开发。殖∽芟呒际酰现场总线作为一种工业数据总线,主要是用于过程自动化和制造自动化最底层的现场仪表与控制室之间的全分散、全数字化、双向、多变量、多点、多站、互联的通信系统当中,可以说是现场通信网络与控制系统的集成。它的结构是根据国际标准化组织目7呕チ低衬P蚈来制定的。现场总线实际上是控制技术、仪表工业技术和计算机网络技术三者的一个结合,也是仪表供应商们利用计算机网络技术在工业控制市场上进行的一次重大的改革,它代表了今后工业控制体系结构发展的一种方向。殖∽芟叩睦嘈广义地说,现场总线可以分成三类:最低一级是话闶侵甘视于简单的开关装置和痮的位一级总线:第二级是侵甘视糜诨或网络的控制器局域网总线。第三级是也是最高级,通常是指现在的“现场总线”,即适用于数字信号的测量和控制仪表并且支持大多数智能测量控制仪表。在国际性现场总线标准最终制定完成之前,许多在国际上有较大影响的仪表公司为了公司自身利益,己经开始逐步开发自己的现场总线产品,自年代末以来,有几种现场总线技术已逐渐形成自己的特点,而且各有优势,在之地。在现场总线今后的发展过程中,这些总线技术一定会影响到整个工业的发展。目前来说,一场牵动整个自动化和仪表工业“革命”和产品全面换代的技术在国际上引起人们广泛的注意,成为全世界范围自动化技术发展的热点,这该项目的背景材料如下:
就是“现场总线”及由此而产生的智能仪表和新型开放自动化系统。它将对仪表和自控领域带来巨大、深远的影响,导致自动化仪表进入“下一个时代”,促使传统的控制系统结构发生变革。现场总线之所以为人瞩目,成为当前