多种现场总线集成及其在煤矿中的应用研究

论文摘要

关于多现场总线的集成,社会上主要用工业以太网融合、硬件设备、XML、DCOM等标准化接口来实现。这些方法不从现场总线通信结构出发,没有充分考虑工业现场对数据处理的要求的层次特性,所以不能充分发挥各类现场总线产品的优势。对此,作者以FF和PROFIBUS为例,深入探讨了它们的体系结构、数据调度方式和开放性。同时从硬件集成方式、数据处理特点和网络平台三方面研究了多现场总线集成的可行性;分析了OPC DA技术优缺点,最后提出一种基于工业以太网和OPC DX技术的新型集成方法。最后,将这一思想与多传感器信息融合算法应用到煤矿生产与监控系统中,为多现场总线集成的研究,提供了一个独特的新思路。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 多现场总线共存现状
• 1.2.1 基金会现场总线（FF）
• 1.2.2 PROFIBUS
• 1.2.3 LONWORKS
• 1.2.4 CAN
• 1.3 目前多现场总线集成研究的现状和不足
• 1.4 本设计的主要内容及意义
• 1.5 本章小结
• 2 两种典型现场总线的比较
• 2.1 FF和PROFIBUS的通信模型结构
• 2.1.1 FF的通信模型结构
• 2.1.2 PROFIBUS的通信模型结构
• 2.2 FF和PROFIBUS的物理层比较
• 2.3 FF和PROFIBUS的数据链路层比较
• 2.3.1 FF的数据链路层
• 2.3.2 PROFIBUS的数据链路层
• 2.4 FF和PROFIBUS的应用层比较
• 2.4.1 FF的应用层
• 2.4.2 PROFIBUS的应用层
• 2.5 FF和PROFIBUS的用户层及开放性
• 2.6 FF和PROFIBUS的系统和网络管理
• 2.7 本章小结
• 3 多现场总线集成的可行性研究
• 3.1 多现场总线的硬件集成方式
• 3.2 多现场总线集成的数据处理特点
• 3.3 多现场总线集成的网络平台—工业以太网
• 3.3.1 工业以太网的优缺点
• 3.3.2 对工业以太网的改进
• 3.4 本章小结
• 4 OPC服务器的设计
• 4.1 应用OPC技术的背景
• 4.2 OPC的数据存取方式及体系结构
• 4.2.1 OPC 的数据存取方式
• 4.2.2 OPC的体系结构及规范内容
• 4.3 OPC服务器数据交换（OPC DX）
• 4.3.1 OPC DX的特点与优势
• 4.3.2 OPC DX服务器的结构
• 4.3.3 OPC DX服务器的动作过程
• 4.4 本章小结
• 5 多现场总线集成理论在煤矿生产和环境监控中的应用
• 5.1 多现场总线技术在煤矿生产领域的应用背景
• 5.2 多现场总线技术在煤矿生产中的应用
• 5.2.1 煤矿多现场总线集成子系统结构
• 5.2.2 生产设备自动控制子系统
• 5.2.3 煤矿环境监控子系统
• 5.3 多现场总线集成模型
• 5.4 多现场总线集成系统的实时性研究
• 5.5 OPC DX客户端程序设计
• 5.5.1 OPC DX客户端程序的主要任务
• 5.5.2 OPC DX客户端程序
• 5.6 本章小结
• 结论
• 攻读学位期间已发表的学位论文内容相关的学术论文及科研成果
• 致谢
• 参考文献