现场总线技术在现代舰船控制系统中应用
总线通信技术在船舶电子系统网络架构中的应用
总线通信技术在船舶电子系统网络架构中的应用随着科技的发展，船舶电子系统的应用越来越广泛，成为航海行业中不可或缺的一部分。
在这些系统中，总线通信技术的应用变得越来越普遍。
总线通信技术，是指一种数据通信方式，通过一条共享的通信线路，将数据传输到各个连接到总线上的节点设备中。
1. 数据传输效率高总线通信技术可以使得数据传输的效率大大提高。
在传统的点对点通信方式中，每个设备都需要连到另外一个设备，形成一条链路，导致链路数量庞大，传输效率低下。
而总线通信技术可以将多个设备连接到同一条通信线上，通过总线上的信号传输，实现数据的快速传递。
2. 系统结构简单总线通信技术可以使得系统结构变得更加简单。
传统的点对点通信结构中，每个设备都需要单独连接到网络中，造成网络设备数量庞大，导致安装和维护成本高。
而总线通信结构中，所有设备都连到同一个总线上，大大减少了网络设备的数量，降低了安装和维护成本。
3. 灵活性强总线通信技术可以使得系统更加灵活。
传统的点对点通信方式的网络拓扑结构是固定的，如果需要扩展网络或增加设备，就需要对网络结构进行重新调整。
而总线通信技术通过总线上的连接点，可以实现网络的灵活扩展，增加节点设备时不需要重新调整网络拓扑。
4. 可靠性高总线通信技术在传输数据的过程中，会不断地检测数据的正确性和完整性，确保数据传输的可靠性。
总线通信技术也可以实现多通道通讯，即使某一条通信线路出现故障也不会影响整个系统的运行。
总线通信技术还可以实现设备的热插拔，使得设备的安装和更换更加方便。
总之，总线通信技术在船舶电子系统网络架构中的应用是十分广泛的。
总线通信技术可以提高数据传输的效率，简化系统结构，增强系统的灵活性和可靠性。
随着科技的不断发展，总线通信技术将会在船舶电子系统网络架构中得到更加广泛的应用。
现场总线技术及控制系统应用与集成
现场总线技术及控制系统应用与集成张劲松[文章摘要]本文介绍了现场总线的概念，说明了现场控制系统FCS作为新一代网络集成式全分布控制系统的特点及其优势，从应用的角度分析了现场总线的技术特点，针对应用现场总线的一些问题进行了探讨。
并介绍了如何实现DCS与FCS 的网络集成问题。
[关键词] 现场总线、现场控制系统、网络集成、现场总线应用概述：随着控制、计算机、通信、网络、信息等技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的变革，逐步形成了以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统。
现场总线的出现标志着工业控制技术领域新时代的开始。
现场总线是90年代初期兴起的一种先进工业控制技术，和DCS相比是一种全数字化、全分散式、全开放、可互操作和开放式互联网络的新一代控制系统；是计算机技术，通信技术和控制技术的综合与集成;它将通信线一直延伸到生产现场生产设备，用于过程自动化和制造自动化的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络，它将传统的DCS三层网络结构变成两层网络结构“工作站现场总线智能现场仪表”，降低了成本，提高了可靠性，实现了控制管理一体化的结构体系。
目前各类现场总线产品有40多种，本文将从应用的角度出发，对现场总线系统进行分析之后，针对应用现场总线系统时工程中关心的有关问题开展讨论，介绍了如何实现DCS与FCS 的网络集成问题。
集中式于现场总线用全数字的双向通信代替了传统4-20mA模拟信号，将点对点接线方式改用一根通信电缆同时连接多台设备，并且还能通过总线对设备供电。
因此现场总线能够极大地简化布线和降低初装成本。
现场总线使现场级的控制得到加强，实现控制功能的彻底分散。
它通过一套标准的通信协议，将现场设备和控制系统完善地结合在一起，以一种现场设备和控制系统都能理解和运用的数字化语言，进行良好的信息沟通，进而实现设备之间的相互操作。
2、现场总线构造了网络集成式全分布控制系统现场总线导致了传统控制系统结构的变革，形成了新型网络集成式全分布控制系统FCS。
什么是现场总线什么是现场总线控制系统它的技术特点是什么现场总线
什么是现场总线?什么是现场总线把握系统?它的技术特点是什么? - 现场总线现场总线把握系统（FCS:Fieldbus Control System)是继集散把握系统（dcs)后的新一代把握系统，它是电子、仪器仪表、计算机技术和网络技术的进展成果。
现场总线使得现场仪表、执行机构、把握室设备之间构成网络互连系统，实现全数字化、双向、多参数的数字通信，为把握系统的全分布和全数字化运行奠定了基础。
现场总线是应用在生产现场、在微机化测量把握设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层把握网络。
它在制造业、过程工业、交通等方面的自动过系统中具有广泛的应用前景。
现场总线技术将专用微处理器置入传统的测量把握仪表，使它们各自都具有数字计算和数字通信的力量，接受可进行简洁连接的双绞线等作为总线，把多个测量把握仪表连接成网络系统，并公开规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量把握设备之间以及现场仪表与远程监控计算机之间，实现数据传输与信息交换，形成各种适应实际需要的自动化把握系统。
简而言之，它把单个分散的测量把握设备变成网络节点，以现场总线为纽带，把它们连接成可以相互沟通信息、共同完成把握任务的网络系统和把握系统。
它给自动化领域带来的变化，正如众多分散的计算机被网络连接在一起，使计算机的功能、作用发生的变化。
现场总线则使自控系统与设备具有通信力量，把它们连结成网络系统，加入到信息网络的行列。
因此把现场总线技术说成是一个把握技术新时代的开端并不过分。
现场总线是20世纪80年月中期在国际上进展起来的。
随着微处理器与计算机功能的不断增加和价格的急剧下降，计算机与计算机网络系统得到快速进展，而处于生产过程底层的测控自动化系统，难以实现设备之间以及系统与外界之间的信息交换，使每个自动化系统成为“信息孤岛”。
要实现整个企业的信息集成，要实现综合自动化，就必需设计出一种能在工业现场环境运行、性能牢靠、造价低廉的通信系统，形成工场底层网络，完成现场自动化设备之间的多点数字通信，实现底层现场设备之间以及生产现场与外界的信息交换。
基于CANopen协议的水下航行器控制系统现场总线应用设计
!计算机测量与控制!"#"$!$%!&"!!"#$%&'()'*+%('#',&-!",&(".!#%"&!#收稿日期 "#""%%#*$!修回日期"#""%"#&%作者简介 卢绍庆!%)*'"&男&云南昆明人&大学本科&高级工程师&主要从事水下航行器自动控制技术及仿真技术方向的研究%引用格式 卢绍庆!基于<:@I 7G 2协议的水下航行器控制系统现场总线应用设计'+(!计算机测量与控制&"#"$&$%!&")%"&%$,!文章编号 %'*%,()& "#"$ #&#%"&#*!!-./ %#!%'("' 0!1234!%%5,*'" 67!"#"$!#&!#"#!!中图分类号 8c $)$!!文献标识码 :基于!2X "$',协议的水下航行器控制系统现场总线应用设计!!卢绍庆!中国船舶集团有限公司昆明船舶设备研究试验中心&昆明!'(#"%'"摘要 针对某高速水下航行器控制系统数据交换实时性需求&结合当前采用的,自定义<:@高层协议-存在的问题&为了解决系统稳定性&降低人为干扰因素&提高可靠性及后续网络扩展&分析了<:@现场总线技术及特点&提出一种基于<:@I 7G 2标准高层协议的水下航行器控制系统网络架构&研究了控制系统网络结构及特点&描述了主要网络节点的功能及任务&建立了<:@I 7G 2通信模型&制订了<:@I 7G 2高层通讯协议&在项目研制中应用实践&开展了系统性对比测试&实施了全航行器*满负荷水下实航试验$结果表明<:@I 7G 2控制网络运行快捷*稳定可靠&数据交换流畅&网络负载率仅为"%;)d &明显优于国际现场总线网络协会要求&适合推广应用至D D b 等多种水下航行器系统%关键词 水下航行器$现场总线$协议$<:@I 7G 22$$.34*&3",/'+37,"5E 3'.1G %+3,L ,1'(;*&'(S 'D 34.'!",&(".6:+&'#G *+'1",!2X "$',F ("&"4".B D[F ?I L 42A!<F 42?[F 47W >4O S 42A <I H 7I H ?64I 2K L >47M G 26^G Q G ?H 1F?2S8G Q 6<G 26G H &f >2M 42A!'(#"%'&<F 42?"28+&(*4&):4M 42A ?66F G H G ?O U 64M GS ?6?G Z 1F ?2A G H G L >4H G M G 26QI J ?F 4A F U Q 7G G S>2S G H V ?6G HN G F 41O G 1I 26H I O Q T Q 6G M &?2S1I 2Q 4S G H 42A 6F G 7H I W O G M Q G Z 4Q 642A 426F G 1>H H G 26j>Q G H U S G J 42G S<:@F 4A F U O G N G O 7H I 6I 1I O j &42I H S G H 6I Q I O N G 6F G Q T Q 6G MQ 6?W 4O 46T &H G S >1G F >M ?2426G H J G H G 21G J ?1U 6I H Q &?2S 4M 7H I N G 6F G H G O 4?W 4O 46T ?2S Q >W Q G L >G 262G 6V I H 3G Z 7?2Q 4I 2&6F G 6G 1F 2I O I A T ?2S 1F ?H ?16G H 4Q 641Q I J<:@J 4G O SW >Q ?H G ?2?O T \G S &?2G 6U V I H 3?H 1F 46G 16>H G I J >2S G H V ?6G H N G F 41O G 1I 26H I O Q T Q 6G MW ?Q G S I 26F G <:@I 7G 2Q 6?2S ?H S F 4A F U O G N G O 7H I 6I 1I O 4Q 7H I 7I Q G S &8F G 2G 6V I H 3Q 6H >16>H G 2S 1F ?H ?16G H 4Q 641Q I J 6F G 1I 26H I O Q T Q 6G M?H G Q 6>S 4G S &6F G J >2164I 2?2S 6?Q 3I J 6F GM ?422G 6V I H 32I S G Q ?H G S G Q 1H 4W G S &6F G <:@I 7G 21I M M >241?U 64I 2M I S G O 4Q G Q 6?W O 4Q F G S &6F G<:@I 7G 2F 4A F U O G N G O 1I M M >241?64I 27H I 6I 1I O 4Q J I H M >O ?6G S &6F G ?77O 41?64I 27H ?1641G 426F G 7H I 0G 16S G N G O I 7M G 264Q 1?H H 4G S I >6&6F G Q T Q 6G M ?6411I M 7?H 4Q I 26G Q 64Q S G N G O I 7G S &?2S 6F G J >O O O I ?S >2S G H V ?6G H 2?N 4A ?64I 26G Q 64Q 4M 7O G M G 26G S !8F G H G Q >O 6Q Q F I V 6F ?66F G <:@I 7G 21I 26H I O 2G 6V I H 3H >2Q J ?Q 6&Q 6?W O G ?2S H G O 4?W O G &Q M I I 6F S ?6?G Z 1F ?2A G &?2S 6F G 2G 6V I H 3O I ?S H ?6G 4Q I 2O T "%;)d &/64Q I W N 4I >Q O T Q >U 7G H 4I H 6I 6F G H G L >4H G M G 26Q I J 6F G /26G H 2?64I 2?O X 4G O S W >Q@G 6V I H 3:Q Q I 14?64I 2&?2S 464Q Q >46?W O G J I H 7H I M I 64I 2?2S ?77O 41?64I 26I >2M ?22G S >2U S G H V ?6G H N G F 41O G !D D b "?2S I 6F G H >2S G H V ?6G H N G F 41O G Q TQ 6G M Q !9':;"(1+)>2S G H V ?6G H N G F 41O G $J 4G O SW >Q $7H I 6I 1I O $<:@I 7G 2<!引言无人水下潜航器!D D b "是一种无人操控的自主潜航器&可以在无人控制的状态下全天候*多航时地自主完成水下任务&成为在民用领域和军用领域中重要的海洋开发和安全保障的工具'%(&在军事*水下探测*深海打捞救生和海洋科学调查等多学科均获得了广泛的应用%某高速水下航行器主要由控制系统*载荷系统*动力推进系统*能源管理系统和相关地面保障调试设备组成&各系统之间有大量信息数据需要进行实时交换&在以往的技术方案中&一般使用多种规格的线缆将各系统*组件*部件*传感器*执行机构等联接起来&由控制系统进行集中统一控制&分系统间通过扩展串行通讯接口进行数据交换%由于各系统间缆线很多&给开发*调试*故障排查*产品生产*装配*工艺控制等多方面带来了较大麻烦&而且普通串行通讯普遍存在抗干扰能力弱*数据容量小*实时性差*网络故障后容易瘫痪等问题'"(%为了提高整个系统的可靠性&降低大量线缆在生产调试时带来的工艺复杂性&减小信号间的串扰&提高系统间信息交换的实时性&在系统设计中采用了<:@现场总线技术&构建一个数据交换控制网络&将各系统*组部件*地面保障调试设备作为总线网络中的通讯节点&使各节点均能实时获得其他网络节点的信息数据&并对信息做出快速响应&从而可以较好地解决上述问题%网络化航行器控制系统设计过程中&涉及到如何高效!投稿网址 V V V!0Q 01O T3\!1I M Copyright ©博看网. All Rights Reserved.第&期卢绍庆)基于<:@I 7G 2""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""协议的水下航行器控制系统现场总线应用设计#%")!#率*无差错地自动管理*调度*分配<:@网络数据&需要进行系统性地研究设计%根据/K <'%%(&中国际电工委员会的相关定义&现场总线是一种串行方式传输*多点通信的数字式数据总线&工作于制造过程及现场区域的设备装置与控制室内的自动化系统之间的通信总线'$($德国P I Q 1F 公司推荐了<:@现场总线&按照国际.[/标准规范要求&由应用层*数据链路层和物理层组成&是一种支持实时控制网络的分布式串行数据总线',(&采用短报文帧进行传输&具有强抗干扰能力*高可靠性等特点&尤其适合工业化应用场景的开关量控制等多种环境'((%=!!2X 现场总线技术=>=!!2X 总线技术及高层协议<:@总线信号传输为双绞线&通讯速率最高为%R W 46+Q 时&通讯距离可达,#M &最多可挂设备为%%#个%<:@信息帧传输可采用标准帧*扩展帧及远程帧结构&支持点对点*一点对多点和全局广播方式接收和发送数据%<:@的物理层及数据链路层采用独特的设计技术&每帧数据都包含有<^<循环冗余校验及其它校验措施&数据出错率低&总线节点在严重错误的情况下&可自动切断与总线的通讯联系&以使总线上的其它操作不受影响''(%相对于传统通信普遍采用的站地址编码模式&<:@总线协议对通讯数据块使用了报文标识符进行编码%这是<:@总线的一个最大特点及优点&能够使网络内的通信节点数量在理论上不受到限制'*(&在<:@";#:版本中&使用了%%位报文标识符&编码数量可以达到"#$"种&而<:@";#P 版本中定义的")位报文标识符可以使编码数量几乎不会受到限制%<:@报文中使用长度为&个字节的数据段&可以定义数据段长度为#"&个字节&在工业领域中的工作状态*测试数据及控制命令一般都可以满足使用$而且&传输最大长度为&个字节的数据段&不会占用总线过长时间&能够保证通信的时效性$在各<:@总线节点中还设计有自动标定*自检测*错误诊断等检错和纠错措施&保证了数据通信的可靠性指标'&(%<:@允许多个主站同时运行&采用了多主竞争式总线结构&具有分散式仲裁及广播式通信的特点')(&在任意时刻&<:@总线上任意节点可以不用区分主次关系&主动地向网络上其他节点发送信息%因此&可在各通信节点之间实现对等化自由通信&<:@网络上节点的信息能分成不同的优先等级&可以满足不同级别的实时通信要求'%#(%到目前为止&<:@总线凭借着可靠的性能与优异的设计&得到了十分广泛的应用%但是它只定义了数据链路层和物理层'%%(&按照.[/标准规范&<:@总线定义了<:@";#:版及<:@";#P 升级版&只提供了最底层的基本协议&没有明确规定如何具体使用应用层的细节&这就需要用户自己定义高层应用协议&才能满足实际系统的需要%在实际的工程应用中&<:@总线需要一个应用层的标准化协议来定义<:@报文的各种标识符&分配*定义数据段中的&个字节数据的实际内容&支持<:@设备的所有互换和互用&用来实现<:@网络系统管理*设备功能*通信模式的标准化设计'%"(&以便支持对传输时间要求极严的过程数据控制和对设备参数的直接访问%在水下航行器多个项目研制过程中&目前均采取,自定义协议-方式设计控制系统&但在多数情况下&仅能实现基本<:@总线的通讯&完成应用层面自定义简单报文和传输协议%,自定义协议-不兼容标准型高层协议&难以做到各种<:@设备之间的兼容*互用*互通%,自定义协议-在可靠性*完备性*拓展性等多方面完全依赖于协议制订人员的技术水平*项目研发经验等不可控的因素&不能保证整个控制系统的稳定性&尤其是控制网络存在故障或干扰情况下的容错*纠错和诊断能力得不到保证%=>?!标准化!2X "$',高层协议为满足某高速航行器项目中高速*强外部干扰*高可靠性等技术要求&控制系统采用<:@总线构建分布式网络&<:@总线波特率为(##3W 7Q &选择了标准化<:@I 7G 2协议作为航行器控制系统网络化高层通信协议%<:@I 7G 2协议是国际自动化标准<:@用户和制造商协会<4:!<:@U 42U ?>6I M ?64I 2"定义的<:@总线应用层协议!即国际标准"'%$(%<:@I 7G 2可以给<:@总线控制系统提供丰富的功能&该协议完全公开&使不同的<:@设备之间能够互相兼容&具备如下技术特点)%"协议透明*公开&可免费下载源代码&无需专门授权&便于用户二次开发使用$""经过恶劣的实际工业现场环境充分验证&全世界装机用户数量大$$"可以在任意一种硬件平台上构建<:@总线网络&完全兼容标准型底层<:@硬件$,"网络规模较大&支持多种拓扑结构构建网络&允许多达%"*个节点同时通信$("可以根据需要进行网络管理和网络组态配置$'"实时性强*可靠性高&可通过软件实现所有协议功能&低成本组网&不受硬件平台制约%<:@I 7G 2协议应用层提供了,种应用服务)网络管理!@R 8"*基于<:@总线的报文规范!<R ["*参数修改!B R 8"和动态标识符分配!-P 8"'%,(%<:@I 7G 2协议分集管理及定义&主要由若干个协议文本组成&其中最基本的通信子协议和最重要的-[$#%应用层&已经定义了<:@I 7G 2的通信机制和通信基本概念&规定了所有设备都要遵循的<:@I 7G 2规范%此外&协议集还为电机和马达驱动*/+.模块*闭环控制器*传感器和可编程设备*火车控制*电梯控制等应用领域&专门定义了很多设备协议子集'%((%只要遵循这些协议的定义&开发出来的设备就可以很容易组建<:@I 7G 2网络&实现设备之间的互联互通%由于各种历史的原因&国内各行业较晚开展对<:@I U 7G 2协议的研究&而且对<:@现场总线在国内的应用及发!投稿网址 V V V!0Q 01O T3\!1I M Copyright ©博看网. All Rights Reserved.!!计算机测量与控制!第$%""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""卷#%$#!#展更加落后&尤其限制了对<:@总线技术进一步深入化推广和应用%据研究&国际上的少数开源软件协议栈以<?2X G Q 64N ?O 为代表&但是存在灵活性较差&不支持二次配置等问题而难以开发应用&因此急需加强国内<:@I 7G 2软件协议栈的自主研发能力%<:@I 7G 2协议在恶劣的工业化环境下能够稳定运行&装机用户数量庞大&经过了十几年实际工程化验证&加入采取应用世界标准协议&进行二次集成*再次开发的技术路线&则能够解决前述,自定义协议-带来的一系列问题%!!2X "$',技术架构>=!!2X "$',通信模型如图%所示&按照<:@I 7G 2协议规范&支持该协议的网络设备!主站或从站"&都可以用一个抽象的通信模型来描述&模型可以抽象为双端口模型&其一端连接<:@总线&另一端连接具体的/+.端口数据&而端口数据与实际的物理应用对象直接关联%图%!<:@I 7G 2网络设备模型<:@I 7G 2协议一般使用.-对象字典!.W 0G 16-4164I 2U H T"来描述应用程序和设备之间的接口&每一个通信设备都包含特定的.-对象字典&该对象是配置和数据的集合体&<:@I 7G 2软件协议栈支持网络设备对其.-对象字典的修改和访问'%'(%>?!!2X "$',对象字典 N / 对象字典.-由一般由很多对象的成员组成&每个成员可以通过其%'位索引值!/2S G Z "和&位子索引值
CAN总线在嵌入式船舶仿真系统中的应用
张端阳;郑华耀;黄学武
【期刊名称】《系统仿真技术》
【年(卷),期】2006(002)002
【摘要】本文简要介绍了迅速发展的CAN现场总线技术及自研的ARM+DSP嵌入式船舶仿真系统拓展工作,描述了基于CAN总线的上位机与DSP2407及其它节点之间的数据通信以及上位机人机接口界面的制作.课题完成了对系统仿真平台产生的实时数据的接收、发送、分析与存储,通过上位机实现了对系统的监控.
【总页数】5页(P108-112)
【作者】张端阳;郑华耀;黄学武
【作者单位】上海海事大学航运仿真中心,上海,200135;上海海事大学航运仿真中心,上海,200135;上海海事大学航运仿真中心,上海,200135
【正文语种】中文
【中图分类】TP21
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现场总线技术在PLC控制系统中的应用研究
现场总线技术在PLC控制系统中的应用研究一、引言现场总线技术（Fieldbus）是一种将现场设备与计算机网络相连的通讯技术，其简化了系统的布线和连接，节省了时间和成本。
近年来，随着工业自动化的发展，现场总线技术在PLC控制系统中得到了广泛的应用。
本文将从现场总线技术的概述、现场总线技术在PLC控制系统中的优势以及存在的问题和解决方案进行探讨。
二、现场总线技术概述现场总线技术是通过网络将现场设备连接起来，实现数据的传输和控制系统的集成化管理。
现场总线技术可以分为两种类型：数字型和模拟型。
数字型现场总线技术采用数字信号来控制设备，数据传输速度较快且可靠性较高；而模拟型现场总线技术则通过模拟信号来控制设备，但数据传输速度较慢，程控性能较差。
三、现场总线技术在PLC控制系统中的优势PLC控制系统是工业自动化的重要组成部分，它可以实现对现场设备的控制和监测。
而现场总线技术的应用则可以使PLC控制系统具有更多的优势，如下所列：1. 降低系统成本：现场总线技术可以减少导线布线的数量，从而降低了系统的实施和运行成本。
2. 提高系统可靠性：现场总线技术使得PLC控制系统与现场设备之间的信息交流更加准确和可靠，从而降低了系统出错的风险。
3. 改善系统性能：现场总线技术可以提高系统的速度和精度，从而使PLC控制系统更加高效。
4. 方便系统维护：现场总线技术使得PLC控制系统的维护和管理变得更加方便，错误排查更加简单。
四、存在的问题和解决方案现场总线技术在PLC控制系统中的应用有一些存在的问题：1. 多种现场总线技术并存：由于现场总线技术的种类繁多，导致在PLC控制系统中可能存在多种不同的现场总线，并且这些现场总线之间不能互通。
2. 通讯速率限制：现场总线技术的通讯速率有限，对于一些需要高速通讯的设备，可能会受到限制。
为了解决这些问题，需要采取以下措施：1. 统一现场总线技术：在PLC控制系统中采用一种通用的现场总线技术，来实现现场设备的连接和控制。
现场总线控制系统(FCS)在海洋石油平台控制系统中的应用研究
图２ＤＣ 的接线示意 图 Ｓ
２２ ＣＳ系统 ．Ｆ
现 场总线技术 是将微处 理器置入 传统 的测量控制仪 表 或Ｉ０模 块 ，使得现 场的仪 表设备 具有智 能的特 点 ，可 以 ／
ＤＣ ￣Ｉ Ｓ Ｓ［ Ｃ 两种控 制系统 的不 同控 制方 法的情况 下 ，来 具 Ｆ 体分析ＤＣ 的弊端 和提 出Ｆ Ｓ Ｓ Ｃ 的应 用前景 ，因为 井 口控 制 盘 正确安 全的运行 ，是保证 整个油气安 全生产有 效进行 的 重 中之重 ，当发生井 场高温 ，火灾等危 险时 ，要 求井 口能
艺的需求 ，实施生 产工艺关 断。保 护井 口设备和 管线 ，保 护油气资 源和环境 ，防止污染 。
把一些功 能下放 到现 场仪表设备 中 ，因为它们各 自 都具 有 数字计算 和通信能 力 ，采用通 讯电缆把 它们连接在一起 ， 使它们之 间 、它们 与计算机之 间能够实现数 据传输 与信 息
５ ７
实践 与应用
中国信 息界
２ １年第７ ０１ 期
总第 １３ ８ 期
息 ，共 同完成 自控任 务的 网络系统 与控 制系 统 ，Ｆ Ｓ Ｃ 的接
线示意如图３ 示。 所
２４ 提 高系统的准确性和可靠性 ．５ ．
由于现 场 总线 设 备的 智 能化 、数 字 化 、传送 的信 息
化 ，与模拟信号相 比 ，数字 式通 信方式取代设 备问的模拟
ＦＳ￣ Ｃ ４ 对于集散控 制 系统一Ｄ ｓ （ｉｒｕ ｏ ｒ ｙｔ ）的优点之后 ，阐述ＦＳ ｃ Ｄ ｔｂｔ Ｃｎ ｏ Ｓ ｓ ｍ ｓｉ ｅ ｔｌ ｅ Ｃ 在井 口控 制盘及至整个 中控 系统
控 制 中的 应 用前 景 。
关键词 ：Ｆ ＳＤ ＳＷ Ｃ Ｃ Ｏ ＨＰ控制 系统
基于ControlNet现场总线的船舶控制系统设计简
基于ControlNet现场总线的船舶控制系统设计杨国伟(河南轻工职业学院，河南郑州 450000)摘要: 当前海洋船舶运输对船舶自动化的要求越来越高，船舶控制系统自动化水平的高低决定着船舶性能的优劣，并且也决定着船舶运输的安全。
现场总线技术已经在船舶控制系统中得到广泛应用，本文提出一种基于ControlNet现场总线的船舶控制系统，该总线能够采用同时间多路访问机制，寻址方式灵活，传输速度不受传输距离影响。
本文对基于ControlNet现场总线的船舶控制系统进行整体设计，并对同时间多路访问机制在船舶传感器数据读取中的应用进行分析。
关键词：ControlNet；船舶；控制系统；现场总线中图分类号：U665.12 文献标识码：A文章编号： 1672 – 7649(2018)2A – 0187 – 03 doi：10.3404/j.issn.1672 – 7649.2018.2A.063The control system design of the ship based on ControlNet fieldbusYANG Guo-wei(Henan Vocational College of Light Industry, Zhengzhou 450000, China)Abstract: The ocean shipping is more and more high to the requirement of ship automation, the level of automation control system determines the ship performance, and also determine the safety of shipping. Field bus technology has been widely used in ship control system, this paper proposes a ship based on ControlNet fieldbus control system, the bus can use multiple access mechanism at the same time, flexible addressing mode, transmission speed is not affected by the transmis-sion distance. This paper designs the ship control system based on ControlNet fieldbus, and analyzes the application of the same time multi-way access mechanism in the data reading of ship sensor.Key words: ControlNet；the ship；control system；the fieldbus0 引 言船舶的自动化系统是将现代化的计算机技术、通信技术、大规模集成电路技术等应用到船舶控制系统中的结果，现代船舶的控制系统是一种高度自动化、智能化的系统，系统具有实时性高、稳定性好、安全性能好等特点，能最大程度地降低船舶工作人员的工作强度，不仅可以实现对船舶自身的控制，同时也可以完成对船舶的定位和其他船舶的通信等功能。
CAN总线在舰载无线通信控制管理系统中的应用
CAN总线在舰载无线通信控制管理系统中的应用
徐皓;胡家军
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2004(024)004
【摘要】CAN是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络.介绍了CAN总线的特点,并具体阐述了使用CAN总线实现舰载无线通信控制管理系统的分布式控制,通过任意一个用户终端设备可以使用任意一个信道设备;给出了CAN 总线智能节点硬件电路的设计;设计中应该注意的问题;以及各智能节点间底层通信关键模块的软件流程.实验结果表明,用CAN总线实现系统的分布式控制,具有较好的实时性;系统的顽存能力得到了显著提高,系统规模更易于扩充,具有低成本性和高可靠性的优点,并且效果较为理想.CAN总线是分布式实时控制系统的理想总线,具有广阔的发展前景.
【总页数】4页(P91-94)
【作者】徐皓;胡家军
【作者单位】华中科技大学电子信息学院,武汉,730074;武汉船舶通信研究所,武汉,430079;武汉船舶通信研究所,武汉,430079
【正文语种】中文
【中图分类】TP271.4
【相关文献】
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5.浅谈CAN总线技术在电网调度管理系统中的应用 [J], 梁鹏;王春生
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现场总线在水厂控制系统中的应用
现场总线在水厂控制系统中的应用提要：现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,是现场仪表与可编程控制器和控制室之间的一种数字化、智能化的通信网络。
本文以PROFIBUS-DP 现场总线为基础,阐述了PROFIBUS-DP现场总线在水厂自动控制系统中的应用。
关键词:现场总线;PROFIBUS-DP;水厂自动控制1、引言现场总线是20世纪80年代中期在国际上发展起来的,是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能化的新行技术。
它不仅是一个基础网络,而且还是一种开放式、新型全分布式控制系统(FCS),是继DCS后又一代控制系统。
其一经产生便成为全球工业自动化技术的热点,受到全世界的普遍关注。
目前世界上许多公司推出了自己的现场总线技术,如FF、Lon Works、PROFIBUS、Can、Hart、DeviceNet、CC-link等。
现场级设备通讯网络处于工业系统网络的最低层,直接连接现场的各种设备,包括I/O、传感器、变频器与驱动等装置,这些设备对网络的实时性和确定性有很高的要求。
PROFIBUS是Process FieldBus的缩写,是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术,PROFIBUS-DP是PROFIBUS现场总线的一种高速的主——从通讯方式,是现场设备级通讯网络的最优解决方案。
2、PROFIBUS现场总线2.1PROFIBUS介绍PROFIBUS是一种国际化、开放式、标准化、不依赖于生产商的现场总线,一方面满足了生产过程的传感器/执行器领域的通信要求,另外又具有单元级领域的所有网络通信功能,广泛应用于制造业自动化、过程自动化。
PROFIBUS采用ISO/OSI通信标准模型,从面向用户的角度看分为PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA三种通信协议类型。
PROFIBUS-DP是典型的主从通信方式,是一种高速、经济的通信网络,特别适合可编程控制器与现场分散I/O之间的通信,它的独特的等时性模式可满足交直流调速系统快速响应的时间要求。
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１ 引 言
舰船 自动化 技术一直是舰船研究中的主要方
向 。二 战 后 ，随 着 科 学技 术 的发 展 ， 自动 化 技术
逐渐 代 替 了 ４ ０ Ａ的 模拟 传 输 技 术 。智 能化 数 ～２ ｍ 字 仪表 有 寻址 功 能 ，所 以控 制 系 统 通 过 一 条通 讯
收稿 日期 ： ０ ８０ —７ ２ ０ —３ １
作 者简 介 ：王龙（９ ６ 一 ） １７． ，男 ，助 讲 ，从事舰 艇舱 段技 术教 学和研 究 。 ３
２１ ６
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、 １ ８ Ｎｏ４ ２０ ． ８ ，． ０２ ． ０ｑ ｅｕｅ ｏ ｔ ｌｙｔｍ ｏ ｄｒ ｈｐ ｉ ｉｔ ｄ ｃｄｉ ｈｓ ａ ｅ． ｅ ｓｒ ｃ：Ｔ ｅＦｅｄ ｕ ｅｈ ｉｕ ｓｄｉ ｃ ｎｒ ｓ ｆｍｏｅｎｓｉ ｎｒ ｕ ｅ ｔｉｐ ｐ ｒＴ ｎ ｏｓ ｅ ｓ ｏ ｎ ｈ
ｃ ｎｒ ｌｙ ｔ ｃｕ ｅ ｒｅｌ ｅ Ｔ ｅｓｓｅ ｔ ｃｕｅａ ｄｔｅｎ ｃｓａｙｅ ｕｐ ｎｓｗ ｔ ｅ ｕ ｃｉｎａｅ ｏ ｔ ｓｅ ｉ ｌｄ ｓｔ ｅ — ｙ ｒｈ ｔｍ ｓｒ ｔｒ ｎ ｅ ｅｓ ｒ ｑ ｉｍｅ ｔ ｉ ｔ ｎ ｔ ｒ ｏｓ ｍ ｎ ｈ ａ ． ｙ ｕ ｈ ｈ ｈｆ ｏ ｓ ｏ ｎｉ ｅ ａ ｅ Ａｔｈ ａ ｅｔ ｅｓ ｅｉｌ ｅ ｕｒｍ ｎｓｏ ｈ ｅ ｉｌＢ ｓｉｐ ｏ ｏ ｅ ｈ ｗ ｔ ｐ ｒ ｅ ｍ ｍｅｔ ｃａ ｑ ｉ ｅ ｔ ｆｓ ｉ ｔ ｔ ｅｄ ｕ ｒｐ ｓｄ ｎｈｐ ． ｔ ｓ ｉ ｈ ｐ ｒ ｅ ｐ ｏｈ Ｆ ｓ
集 中控 制 室 的轮 船 ，具有 比较 完 整 的机 舱 自动 化 系 统 。 正常 航 行 时只 需 一 人 在 集控 室 值 班 即可 ，
被 称 为 “ 人 机 舱 ” 一 。
目前 ，现 场 总线 还 处 于 发展 阶段 ，各 种 现 场
总 线 控 制 系 统层 出不 穷 ，其 系统 结构 形 态 各 异 ， 主 要 包 括 监控 级 、控 制 级 和 现场 级 。Ｆ Ｓ 分 为 两 Ｃ 类 ：一 类 是 由现 场 设备 和 人 机 接 口组成 的两 层 结 构 的 ＦＳ Ｃ ；另 一类 是 由现 场 设 备 、 控制 站 和 人 机 接 口组 成 的 三 层 结构 的 Ｆ Ｓ Ｃ。
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船 电技术
２０ ０ ８年
第 ４期
Ｖ １ ８ Ｎｏ４ ０８７８ ０２ ＿． ． ２ ０ ． ／
现场 总线技 术在现 代舰 船控制 系统 中应 用
王龙 孙 昌将 于 富 强
（ 军蚌 埠士 官学 校机 电系 ，安徽 蚌 埠 ２３ １ ） 海 ３ ０２
随着 电子 计 算 机 技 术 的 发展 ，舰 船 自动 化 技
两 层 结 构 的 现场 总线 控 制 系 统 适 合 于控 制 规
术 也 飞速 发 展 。从 ２ ０世 纪 ７ 代 开始 ，舰 船 自 ０年 动 化 主 要 采用 集 散控 制 系 统 。 到 ９ 代 现 场 总 直 ０年 线 技 术 被 引入 到舰 船 应 用 领 域 。现场 总线 技 术 是 现 在 舰 船 自动化 的发 展 方 向 。
舰船
结构 图
文献标 示码 ：Ａ 文 章 编 号 ： ０ ３４ ６ （ ０ ８ ４０ １．３ １ ０ —８ ２ ２ ０ ）０ —２ ６０
Ｔｈ ｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ｈ ｅ ｄ ｕ ｎ Ｃｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｆ ｏ ｅ ｎ Ｓ ｉ ｅＡｐ ｌｃ ｔｏ ｆｔ ｅＦｉ ｌ ｂ ｓｉ ｎ ｒ ｌ ｓ ｅ ｏ ｄ ｒ ｈ ｐ Ｓ Ｍ
随 着 数 字 化 智 能 仪表 的 出现 ，数 字 通 讯 技术
制 站 的 功 能 下放 到 现 场 ，简化 了系 统 结 构 。但 带 来 的 问题 是 不 便 于 处 理 控 制 回 路 之 间 的 协 调 问 题 ，一 种 解 决 办法 是 将 协 调 控 制 功 能放 在 运 行 员
摘
要 ：本 文介 绍 了现 场 总线 技术 在现代 舰 船控 制系 统 中的应 用 ，该控 制系统 采 用 了三层 总线 结构 ， 同时给
出了结构 图 ，介 绍 了各层所 需 的设备及 其功 能 ，并提 出 了舰 船对现 场 总线控制 系统 的特殊 性要求 。 关键 词 ：现 场 总线
中 图 分 类 号 ：Ｕ６ ５ ７
模较小 、控制回路相对独立 、不需要复杂协调控 制 功 能 的过 程 ，如 图 １所 示 。在 这 种 情 况 下 ， 由
现场 设备 所 提 供 的控 制 功 能 即可 以满 足 要 求 。 因 此 在 系统 结构 上 取 消 了传 统 意义 上 的控 制 站 ，控
２现 场 总线技 术简介 ［［ ２ 】］
电缆连 接 多个 现 场 仪 表 ，从而 产 生 了现 场 总线 技
术。
异 军突 起 ， 船 自动 化 也 日新 月异 。 十 年 代 末 ， 舰 五 机 舱 中所 有 运 行 参 数 几乎 都 能进 行 单 项 的 自动监 测 调节 和 控 制 。１６ ９ １年 ，日本 建 成 了第 一 艘 设有
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（ ｈ ｌｃｒ ｎ ｃ ｎ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌ ｐ ｒｍｅ ｔ Ｔ ｅＥ ｅ ｔｏ ｉｓａ ｄＭ ｃ ａ ｉａ Ｄｅ ａｔ ｎ ＯｆＢｅ ｇ ｕＮａ ｙＰ ｔ ｆ ｃ ｒ ａ ｅ ｙ Ａｎ ｉ ｎ Ｂｕ２ ３ ２） ｎ ｂ ｖ ｅｔ Ｏｆ ｅ Ａｃ ｄ ｍ ， Ｈｕ ｙ ｉ Ｂｅ ｇ ，３ ０１