【正文】 可根據(jù)總線訪問優(yōu)先權(quán)(取決于報文 標(biāo)識符 )采用無損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁的方式競爭向總線發(fā)送數(shù)據(jù) ,且 CAN協(xié)議廢除了站地址編碼 ,而代之以對通信數(shù)據(jù)進行編碼 ,這可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù) ,這些特點使得 CAN 總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強 ,并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu) ,提高 系統(tǒng)的可靠性 和系統(tǒng)的靈活性?？刂破骶植烤W(wǎng)將在我國迅速普及推廣。此后， 1993 年 11 月 ISO 正式頒布了道路交通運載工具 數(shù)字信息交換 高速通信控制器局部網(wǎng)（ CAN）國際標(biāo)準(zhǔn)（ ISO11898），為控制器局部網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化推廣鋪平了道路。在幾個站同時需要發(fā)送數(shù)據(jù)時 ,要求快速地進行總線分配。這種方法在網(wǎng)絡(luò)負載較重時有很多優(yōu)點 ,因為總 線讀取的優(yōu)先級已被按順序放在每個報文中了 ,這可以保證在 實時系統(tǒng) 中較低的個體隱伏時間。 CAN的報文格式 在總線中傳送的報文 ,每幀由 7部分組成。 殘余數(shù)據(jù)錯誤的概率可以通過對數(shù)據(jù)傳輸可靠性的統(tǒng)計測量獲得。網(wǎng)絡(luò)處理器完成 OSI 的 3～ 6 層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 。 首先 ,它提供了一套 C 語言的編譯器 ,從而大大減少了開發(fā)時間。一旦監(jiān)測到線路空閑后 ,不同的協(xié)議動作不同。 LonTalk 稱 N 為網(wǎng)絡(luò)積壓的估計值 ,是對當(dāng)前發(fā)送周期有多少個節(jié)點有報文需要發(fā)送的估計。 目前 ,在現(xiàn)場總線中還有一種十分流行的網(wǎng)絡(luò) —— Canbus。 對多介質(zhì)的支持 LonTalk 協(xié)議對各種介質(zhì)的支持是獨立的。分組結(jié)構(gòu)可以使一個報文同時被多個節(jié)點接收。非應(yīng)答重發(fā)方式 :當(dāng)一個節(jié)點發(fā)送報文到另一個節(jié)點或分組時 ,不需每個接收到報文的節(jié)點向發(fā)送方應(yīng)答或響應(yīng) ,而是重復(fù)多次發(fā)送同一報文 ,使報文盡量可靠地被接收方收到。 ①神經(jīng)元芯片是一個很好的低成本的現(xiàn)場總線處理器。致力于這項技術(shù)在中國的推廣應(yīng)用。它們是ABB， Emerson（ DeltaV）； Honeywell（ Plantscape， Experion PKS）； Invensys， Smar（ System302）； Yamatake（ Industrial DEO）， Yokogawa（ Centum， Stardom）。 屆時，我國安裝的 FF 儀表將達到數(shù)萬臺。鑒于本人在上學(xué)期數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計中已用 Visual ＋ Access20xx 開發(fā)過 考試 管理息系統(tǒng) ,對開發(fā)管理信息系統(tǒng)又有了新的認識和提高，使自己在開發(fā)管理信息系統(tǒng)方面的技術(shù)更加成熟。 此外，對一個完整的系統(tǒng)而言，用戶是應(yīng)該可以修改自己的密碼的，因此系統(tǒng)中應(yīng)該具有修改密碼的功能，提高數(shù)據(jù)的安全性，用戶可以在進入系統(tǒng)主界面后可以修改自己的密碼。 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 數(shù)據(jù)庫設(shè)計的步驟主要是： ① 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)定義：目前的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DBMS）有的是支持聯(lián)機事 務(wù)處理 CLTP（負責(zé)對事務(wù)數(shù)據(jù)進行采集、處理、存儲）的操作型 DBMS，有的可支持數(shù)據(jù)倉庫、有聯(lián)機分析處理 CLAP（指為支持決策的制定對數(shù)據(jù)的一種加工操作）功能的大型 DBMS，有的數(shù)據(jù)庫是關(guān)系型的、有的可支持面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫。菜單貨物管理項下是入庫管理和出庫管理，庫位查詢只庫位查詢一個功能，而數(shù)據(jù)統(tǒng)計民報表菜單下有入庫表、庫存表和出庫表。 通過運行程序首先進入歡迎界面和登陸窗體，通過輸入密碼，驗證身份后進入主窗體，在主窗體上有 5 個菜單項，分別對應(yīng)各自的功能模塊窗體，包括 貨物管理，庫位查詢，數(shù)據(jù)統(tǒng)計及報表， 基本信息設(shè)置，幫助 。關(guān)系模型有嚴格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，抽象級別比較高，而且簡單清晰，便于理解和使 用。 1．身份驗證模塊的設(shè)計 在進入系統(tǒng)主界面之前，會出現(xiàn)一個身份驗證對話框，要驗證用戶的身份。對于倉庫管理系統(tǒng)則應(yīng)著重分析其社會效益。平均一個網(wǎng)段掛接 4臺設(shè)備。從 20xx 年起，支持 FF總線的產(chǎn)品越來越多。 FF總線 FF 現(xiàn)場總線基金會是由 WORLDFIP NA（北美部分，不包括歐洲）和 ISP Foundation于 1994 年 6 月聯(lián)合成立的，它是一個國際性的組織，其目標(biāo)是建立單一的、開放的、可互操作的現(xiàn)場總線國際標(biāo)準(zhǔn)。支持底層的現(xiàn)場智能設(shè)備與高層的系統(tǒng)利用公用介質(zhì)交換信息 。如果發(fā)送方在響應(yīng)時間內(nèi)沒有收到全部響應(yīng) ,則重新發(fā)送該報文。任一節(jié)點可以分屬一個或兩個域 ,容許一個節(jié)點作為兩個域之間的網(wǎng)關(guān) ,也容許一個傳感器節(jié)點將采集到的數(shù)據(jù) 分別發(fā)向兩個不同的域。優(yōu)先級時間片為 0～ 127,0是不需等待立即發(fā)送 ,1是等待 1個時間片 ,2是等待 2 個時間片 ,依此類推。這些網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)會大大降低網(wǎng)絡(luò)的效率。在空閑網(wǎng)絡(luò)中 ,每個節(jié)點發(fā)送前平均插入 8 個隨機時間片。 MAC 的特點 介質(zhì)訪問控制 (MAC)子層是 OSI 參考模型的數(shù)據(jù)鏈路層的一部分。 完善的開發(fā)平臺 LonWorks 提供的不僅僅是一套高性能的神經(jīng)元芯片 ,更重要的是 ,它提供了一套完整的開發(fā)平臺。 LonWorks總線 LonWorks：一種全新的現(xiàn)場總線 LonWorks是美國 Echelon公司 1992年推出的局部操作網(wǎng)絡(luò) ,最初主要用于樓宇自動化 ,但很快發(fā)展到工業(yè)現(xiàn)場網(wǎng)。在相鄰的兩條報文間有一很短的間隔位 ,如果這時沒有 站進行總線存取 ,總線將處于空閑狀態(tài)。不同于 Ether 網(wǎng)絡(luò)的消息仲裁 ,CAN 的非破壞性解決總線存取沖突的方法 ,確保在不傳送有用消息時總線不被占用。在此例中 ,站 2的報文被跟蹤。 CAN 總線協(xié)議 已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織認證，技術(shù)比較成熟，控制的芯片已經(jīng)商品化，性價比高，特別適用于分布式測控系統(tǒng)之間的數(shù)通訊。 由于 CAN 為愈來愈多不同領(lǐng)域采用和推廣，導(dǎo) 致要求各種應(yīng)用領(lǐng)域通信報文的標(biāo)準(zhǔn)化。同時 ,由于 CAN 總線本身的特點 ,其應(yīng)用范圍目前已不再局限于汽車行業(yè) ,而向自動控制、航空航天、航海、過程工業(yè)、機械工業(yè)、紡織機械、農(nóng)用機械、機器人、數(shù)控機床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展。 現(xiàn)在， CAN 的高性能和可靠性已被認同，并被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面。控制網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信以引發(fā)物質(zhì)或能量的運動為最終目的。企業(yè)通過開放式結(jié)構(gòu)可將不同廠商制造的儀表、裝置進行集成。當(dāng)然，工業(yè)自動化通信標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一可能還需要一個過程，在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)將是多種總線并存的局面。 二、現(xiàn)場總線的優(yōu)點 由于現(xiàn)場總線具有以上特點，特別是現(xiàn)場總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡化，使控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、投運到 正常生產(chǎn)運行及其檢修維護，都體現(xiàn)出以下優(yōu)越性。因此，現(xiàn)場總線是面向工廠底層自動化及信息集成的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在本系統(tǒng)中，做為圖書倉庫管理系統(tǒng)是一個比較小的應(yīng)用系統(tǒng)，它所產(chǎn)生和處理的數(shù)據(jù)量也比較小。 VB 的另一重要特點是事件驅(qū) 動。信息已成為繼勞動力、土地、資本之后的又一大資源，誰控制的信息越多，誰利用信息資源的效率越高，誰就會在各方面的競爭中，占 有一席之地，誰就會更有優(yōu)勢，這一點已得到舉世公認。當(dāng)然，由于庫存管理在經(jīng)濟管理中占重要地位，其計算機化在發(fā)達國家中也已經(jīng)達到了相當(dāng)高的水平。 VB 的重要特點之一是可視性。計算機的數(shù) 據(jù)庫可以分為兩類：非關(guān)系數(shù)據(jù)庫（ flatfile）和關(guān)系數(shù)據(jù)庫（ relational）。 現(xiàn)場總線（ FieldBus），根據(jù) IEC1158 定義，可定義為一種“安裝在生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場設(shè) 備 /儀表與控制室內(nèi)的自動控制裝置 /系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、雙向傳輸和多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)”。 （ 5）真正的開放式系統(tǒng)現(xiàn)場總線為開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò) 所有技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)都是公開的，用戶可以自由地集成不同廠商的通信網(wǎng)絡(luò)，既可與同層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。 （ 2）相容共存、拓寬應(yīng)用范圍 與前幾年出現(xiàn)的各種現(xiàn)場總線都企圖獨霸天下的格局不同，現(xiàn)今許多廠商都致力于使自己的產(chǎn)品可以接納不同種類的總線信號。 ? 通過網(wǎng)橋、網(wǎng)關(guān)進行不同總線系統(tǒng)的互聯(lián)，可更大地發(fā)揮各種總線資源的優(yōu)勢，滿足用戶的要求。但又有一些差異和獨特的地方。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。與一般的通信總線相比 ,CAN 總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實時性和靈 活性。盡管目前對現(xiàn)場總線的研究尚未能提出一個完善的標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)場總線的高性能價格必將吸引眾多工業(yè)控制系統(tǒng)采用。 CAN卓越的特性、極高的可靠性和獨特的設(shè)計，特別適合工業(yè)過程監(jiān)控設(shè)備的互連，因此，越來越受到工業(yè)界的重視，并已公認為最有前途的現(xiàn)場總線之一。所有標(biāo)識符都有相同的兩位 01,直到第 3 位進行比較時 ,站 1 的報文被丟掉 ,因為它的第 3 位為高 ,而其它兩個站的報文第 3 位為低。為了分配總線 ,多于一個總線存取是必要的。發(fā)送站發(fā)送的這兩位均為隱性電平(邏輯 1),這時正確接收報文的接收站發(fā)送主控電平 (邏輯 0)覆蓋它。 CAN總線開發(fā)測試工具 CAN總線多用于工控和汽車領(lǐng)域，在 CAN 總線的開發(fā)測試階段，需要對其拓撲結(jié)構(gòu)，節(jié)點功能，網(wǎng)路整合等進行開發(fā)測試，需要虛擬、半虛擬、全實物仿真測試平臺，并且必須測試各節(jié)點是否符合 ISO11898 中規(guī)定的錯誤響應(yīng)機制等，所以CAN總線的開發(fā)需要專業(yè)的開發(fā)測試工具，并且在生產(chǎn)階段也需要一批簡單易用的生產(chǎn)線測試工具。其內(nèi)部還有一個最高 M bps、獨立于介質(zhì)的收發(fā)器。表 1概括了 LonTalk 在 OSI 參考模型中每層所提供的服務(wù)。它們產(chǎn)生碰撞后會后退一段時間 ,假如這段時間相同 ,就會發(fā)生重復(fù)碰撞 ,這將使網(wǎng)絡(luò)效率大大降低。另外 ,令牌總線在有節(jié)點上網(wǎng)或下網(wǎng)時都會發(fā)生網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)。 對優(yōu)先級的支持 在 LonWorks網(wǎng)絡(luò)中 ,為提高緊急事件的響應(yīng)時間 ,提供了一個可選擇的優(yōu)先級機制。每個域最多有 255 個子網(wǎng) ,一個子網(wǎng)可以是一個或多個通道的邏輯分組 ,有一種子網(wǎng)層的智能路由器產(chǎn)品可以實現(xiàn)子網(wǎng)間的數(shù)據(jù)交換。報文 ID 號確保節(jié)點不會收到重復(fù)的報文。如果沒有碰撞檢測 ,若碰撞發(fā)生 ,只有到響應(yīng)或應(yīng)答超時時才會重發(fā)報文。 綜上所述 ,LonWorks 是一種全新的現(xiàn)場總線。 現(xiàn)場總線基金會自 1984 年成立以來，經(jīng)過十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了一個開放的、全數(shù)字化的工業(yè)通信系統(tǒng)，并在上世紀(jì)末開始進入中國市場，推動了中國的工業(yè)自動化技術(shù)進步，并開始了大型全區(qū)域系統(tǒng)集成的應(yīng)用。生產(chǎn)純凈對苯二酸，是世界上第一個在本安區(qū)域使用 FF總線的 PTA 工廠。并且，分析系統(tǒng)開發(fā)是否會對其它產(chǎn)品或利潤帶來一定影響。本系的貨物管理包括入庫管理和出庫管理兩個，它們分別對入庫和出庫貨物的信息進行詳細的記錄，并將其記錄在設(shè)計好的數(shù)據(jù)庫里 。盡管之前在 1968 年 Childs 已經(jīng)提出了面向集合的模型，然而這篇論文被普遍認為是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)歷史上具有劃 時代意義的 里程碑 。 隨著入庫和出庫的操作，它們成為一個動態(tài)的數(shù)據(jù)庫。圖 xx 為系統(tǒng)的主界面圖。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫要盡量按關(guān)系規(guī)范化要求進行數(shù)據(jù)庫設(shè)計，但為使效率高，規(guī)范化程度應(yīng)根據(jù)應(yīng)用環(huán)境和條件來決定。 是 否 用 戶 登 錄 是否為合法用戶？ 否 選擇身份 判斷用戶類型 進入系統(tǒng) 開 始 結(jié) 束 4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 數(shù)據(jù)庫概述 數(shù)據(jù)庫（ Database）是按照 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫，它產(chǎn)生于距今五十年前，隨著 信息技術(shù) 和市場的發(fā)展，特別是二十世紀(jì)九十年代以后， 數(shù)據(jù)管理 不再僅僅是存儲和管理數(shù)據(jù)，而轉(zhuǎn)變成用戶所需要的各種數(shù)據(jù)管理的方式 。系統(tǒng)功能分析是在系統(tǒng)開發(fā)總體任務(wù)的基礎(chǔ)上完成的。 3 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)的方案選擇 可行性分析研究的目的就是用最小的代價在盡可能短的時間里確定問題是否能解決，通過復(fù)雜系統(tǒng)的規(guī)模與目標(biāo)，研究與此類似的系統(tǒng)后，我們具體從下面三方面考慮。 但實際上，現(xiàn)場總線系統(tǒng)已經(jīng)逐步在大型和超大型規(guī)模系統(tǒng)中得到采用。 FF 總線系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) FF(HSE) 現(xiàn)場總線即為 IEC 定義的 H2總線，它由 Fieldbus Foundation(FF)組織負責(zé)開發(fā)，并于 1998 年決定全面采用已廣 泛應(yīng)用于 IT 產(chǎn)業(yè)的高速以太網(wǎng)（ highspeed ether HSE）標(biāo)準(zhǔn)。 ③ LonTalk 是 OSI 參考模型面向現(xiàn)場對象應(yīng)用的一個子集。非應(yīng)答方式 :當(dāng)一個節(jié)點發(fā)送報文到另一個節(jié)點或分組時 ,不需每個接收到報文的節(jié)點向發(fā)送方應(yīng)答或響應(yīng) ,也不必重復(fù)多次發(fā)送同一報文 ,只發(fā)一次即可。 通道并不影響網(wǎng)絡(luò)的地址結(jié)構(gòu) ,域、子網(wǎng)和分組都可以跨越多個通道。 LonTalk 規(guī)定 ,一個通道至多有 32385個節(jié)點 ,一個網(wǎng)絡(luò)可以由一個或多個通道組成 ,通道之間通過路由器來連接。它也采用 CSMA 方式 ,但將網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點分成不同的優(yōu)先級 ,采用支配位 (0)和避讓位 (1)、以及總線回讀的方法實現(xiàn)非破壞性總線仲裁。而采用預(yù)測的 P堅持算法 ,在 500 包以下時碰撞率與前者相當(dāng) ,在 500～ 1000 包時穩(wěn)定在 10%。另一些 CSMA 協(xié)議使用時間片規(guī)則去訪問介質(zhì) ,使節(jié)點在限制的時間片訪問介質(zhì) ,這樣可以大大減少兩個數(shù)據(jù)報發(fā)生碰撞的可能性。通過網(wǎng)絡(luò)變量 ,網(wǎng)絡(luò)上的通信只需將相關(guān)節(jié)點上的網(wǎng)絡(luò)變量連接一下即可。下圖為 3 個處理器和存儲器結(jié)構(gòu)的框圖。 計算殘余錯誤概率要求能夠?qū)?shù)據(jù)錯誤進行分類 ,并且數(shù)據(jù)傳輸路徑可由一模型描述。 RT