基于现场总线技术的数字化智能仪表系统

论文摘要

随着科学技术的发展,智能传感器、现代分布式监测和控制系统越来越受到关注和应用。运用现场总线技术,使用一根总线,将所有的现场传感器或执行部件等设备连接到控制器,形成车间级的数字化通讯网络。其中带有标准现场总线接口的智能传感器,将所检测到的信号经过变换处理后,以数字信号取代原来的标准模拟信号,通过现场总线与上位计算机进行信息通信与传递;而执行控制时,上位计算机则通过现场总线向带有标准现场总线接口的智能执行部件发送指令信息,实现了自己管理自己。本文根据实际的工程项目搭建了一个基于现场总线技术的数字化智能仪表系统,完成了智能传感器的开发,实现了传感器的模块化,方便根据系统结构的变化组合实际的检测与控制节点布置;根据现场总线多样化的情况以及系统的实际情况开发了三级网络系统,以实现系统和以太网连接,以及网内CAN总线和Profibus总线的异形网络连接,提升了系统的兼容性。文中阐述了系统应用中用到的网桥和监控计算机的开发,还介绍了用到的智能执行机构。最后,搭建了系统样机,开发了软件系统,通过对系统性能讲解和操作说明验证了系统的有效性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的意义与背景
• 1.2 智能传感器系统及其研究现状
• 1.3 智能传感器网络技术及其研究现状
• 1.4 本文所做的主要工作
• 第二章 基于现场总线技术的智能传感器系统方案制定
• 2.1 数字化智能仪表网络系统方案
• 2.2 智能传感器模型
• 2.3 现场总线选择
• 2.4 CAN 的特性
• 2.5 本章小结
• 第三章 智能仪表系统元件实现
• 3.1 基于现场总线技术的数字化智能温度、压力传感器
• 3.2 基于现场总线技术的数字化智能阀门定位器和智能电动执行机构
• 3.3 三级网络系统
• 3.4 监控计算机及双总线智能接口卡
• 3.5 网桥
• 3.6 异形现场总线网络的联接
• 3.7 CAN 现场总线
• 3.8 本章小结
• 第四章 基于现场总线技术的数字化智能仪表系统样机
• 4.1 功能样机的操作演示
• 4.2 本章小结
• 第五章 全文总结
• 5.1 本文的主要成果
• 5.2 今后要做的工作
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文