基于PROFIBUS现场总线控制系统的研究与应用

论文摘要

现场总线作为计算机技术、通信技术、仪表技术以及控制技术高度集成与综合的产物已成为当今自动化领域技术发展的热点之一。它是连接智能现场设备和自动化系统的全分散、数字式、双向、多变量、多点的通信网络。在众多现场总线标准中,过程现场总线（PROFIBUS）以其国际化、开放式,高灵活性、高可靠性等优势,在过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域内得到广泛的应用。首先,本文阐述了课题的研究背景与选题依据,接着从基本概念、技术特点、典型标准等方面对现场总线技术进行了分析介绍,并详细阐述了PROFIBUS现场总线的产生与发展、协议结构及传输方式。针对我国目前的应用和发展现状,着重介绍了PR0FIBUS-DP协议标准的特点、主要功能以及通信类型,分析了对多种PROFIBUS-DP控制系统的结构类型,并选取其中的一种在实验室进行了研究和实现。在此基础上,论文以某铁水预处理脱硫工艺控制系统为研究对象,设计并构建基于PROFIBUS现场总线的铁水预处理脱硫控制系统,详细研究了该系统的网络设计方法,以及通过组态软件Wincc对监控界面进行的设计与开发的方法,实现工业现场的远程实时监视及控制,在实验室进行模拟实现,给出工厂自动化网络结构的一种构建方案。基于PROFIBUS现场总线控制系统的研究与应用于第Ⅰ页共Ⅱ页

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景和选题依据
• 1.2 国内外研究及应用现状
• 1.3 本文研究的主要内容和论文结构
• 第二章 PROFIBUS现场总线技术分析研究
• 2.1 现场总线概述
• 2.1.1 现场总线的概念
• 2.1.2 现场总线的特点与优点
• 2.2 PROFIBUS现场总线概述
• 2.2.1 PROFIBUS协议结构
• 2.2.2 PROFIBUS传输技术
• 2.2.3 总线存取协议
• 2.3 PROFIBUS-DP的协议
• 2.3.1 PROFIBUS-DP的基本功能
• 2.3.2 PROFIBUS-DP的数据通信
• 2.3.3 PROFIBUS-DP的循环
• 2.3.4 PROFIBUS-DP的交叉通信方式
• 2.4 PROFIBUS总线的技术优势
• 2.5 本章小结
• 第三章 PROFIBUS-DP控制系统实验研究与设计
• 3.1 引言
• 3.2 PROFIBUS-DP总线系统分析描述
• 3.2.1 PROFIBUS-DP设备的分类
• 3.2.2 DP系统应用的软件简介
• 3.3 PROFIBUS-DP控制系统的实验研究与分析
• 3.3.1 DP控制系统的构建方案及选取
• 3.3.2 实验方案设计
• 3.3.3 实验内容及结果显示
• 3.4 本章小结
• 第四章 PROFIBUS现场总线技术在铁水脱硫控制系统中的应用
• 4.1 引言
• 4.2 系统设备、工艺简介
• 4.3 系统结构组成
• 4.4 系统硬件配置
• 4.4.1 系统硬件配置
• 4.4.2 系统硬件组态
• 4.5 系统软件配置
• 4.6 系统用户程序设计
• 4.7 集中监控层设计
• 4.7.1 监控系统完成的主要功能
• 4.7.2 监控界面的设计与开发
• 4.7.3 设计方法及步骤
• 4.8 系统的模拟运行实验
• 4.9 本章小结
• 第五章 课题总结与展望
• 5.1 课题总结
• 5.2 下一步工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 学位学习期间发表的论文
• 附录