【正文】 可根據總線訪問優(yōu)先權(取決于報文 標識符 )采用無損結構的逐位仲裁的方式競爭向總線發(fā)送數據 ,且 CAN協議廢除了站地址編碼 ,而代之以對通信數據進行編碼 ,這可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數據 ,這些特點使得 CAN 總線構成的網絡各節(jié)點之間的數據通信實時性強 ,并且容易構成冗余結構 ,提高 系統(tǒng)的可靠性 和系統(tǒng)的靈活性?？刂破骶植烤W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 數字信息交換 高速通信控制器局部網（ CAN）國際標準（ ISO11898），為控制器局部網標準化、規(guī)范化推廣鋪平了道路。在幾個站同時需要發(fā)送數據時 ,要求快速地進行總線分配。這種方法在網絡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。 殘余數據錯誤的概率可以通過對數據傳輸可靠性的統(tǒng)計測量獲得。網絡處理器完成 OSI 的 3～ 6 層網絡協議 。 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 ,不同的協議動作不同。 LonTalk 稱 N 為網絡積壓的估計值 ,是對當前發(fā)送周期有多少個節(jié)點有報文需要發(fā)送的估計。 目前 ,在現場總線中還有一種十分流行的網絡 —— Canbus。 對多介質的支持 LonTalk 協議對各種介質的支持是獨立的。分組結構可以使一個報文同時被多個節(jié)點接收。非應答重發(fā)方式 :當一個節(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)送方應答或響應 ,而是重復多次發(fā)送同一報文 ,使報文盡量可靠地被接收方收到。 ①神經元芯片是一個很好的低成本的現場總線處理器。致力于這項技術在中國的推廣應用。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 儀表將達到數萬臺。鑒于本人在上學期數據庫課程設計中已用 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)方面的技術更加成熟。 此外，對一個完整的系統(tǒng)而言，用戶是應該可以修改自己的密碼的，因此系統(tǒng)中應該具有修改密碼的功能，提高數據的安全性，用戶可以在進入系統(tǒng)主界面后可以修改自己的密碼。 數據庫設計 數據庫設計的步驟主要是： ① 數據庫結構定義：目前的數據庫管理系統(tǒng)（ DBMS）有的是支持聯機事 務處理 CLTP（負責對事務數據進行采集、處理、存儲）的操作型 DBMS，有的可支持數據倉庫、有聯機分析處理 CLAP（指為支持決策的制定對數據的一種加工操作）功能的大型 DBMS，有的數據庫是關系型的、有的可支持面向對象數據庫。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，而數據統(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，分別對應各自的功能模塊窗體，包括 貨物管理，庫位查詢，數據統(tǒng)計及報表， 基本信息設置，幫助 。關系模型有嚴格的數學基礎，抽象級別比較高，而且簡單清晰，便于理解和使 用。 1．身份驗證模塊的設計 在進入系統(tǒng)主界面之前，會出現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)則應著重分析其社會效益。平均一個網段掛接 4臺設備。從 20xx 年起，支持 FF總線的產品越來越多。 FF總線 FF 現場總線基金會是由 WORLDFIP NA（北美部分，不包括歐洲）和 ISP Foundation于 1994 年 6 月聯合成立的，它是一個國際性的組織，其目標是建立單一的、開放的、可互操作的現場總線國際標準。支持底層的現場智能設備與高層的系統(tǒng)利用公用介質交換信息 。如果發(fā)送方在響應時間內沒有收到全部響應 ,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關 ,也容許一個傳感器節(jié)點將采集到的數據 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。這些網絡重構會大大降低網絡的效率。在空閑網絡中 ,每個節(jié)點發(fā)送前平均插入 8 個隨機時間片。 MAC 的特點 介質訪問控制 (MAC)子層是 OSI 參考模型的數據鏈路層的一部分。 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：一種全新的現場總線 LonWorks是美國 Echelon公司 1992年推出的局部操作網絡 ,最初主要用于樓宇自動化 ,但很快發(fā)展到工業(yè)現場網。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 網絡的消息仲裁 ,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 總線協議 已被國際標準化組織認證，技術比較成熟，控制的芯片已經商品化，性價比高，特別適用于分布式測控系統(tǒng)之間的數通訊。 由于 CAN 為愈來愈多不同領域采用和推廣，導 致要求各種應用領域通信報文的標準化。同時 ,由于 CAN 總線本身的特點 ,其應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、農用機械、機器人、數控機床、醫(yī)療器械及傳感器等領域發(fā)展。 現在， CAN 的高性能和可靠性已被認同，并被廣泛地應用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設備、工業(yè)設備等方面。控制網絡數據通信以引發(fā)物質或能量的運動為最終目的。企業(yè)通過開放式結構可將不同廠商制造的儀表、裝置進行集成。當然，工業(yè)自動化通信標準的統(tǒng)一可能還需要一個過程，在今后相當長的一段時間內將是多種總線并存的局面。 二、現場總線的優(yōu)點 由于現場總線具有以上特點，特別是現場總線系統(tǒng)結構的簡化，使控制系統(tǒng)的設計、安裝、投運到 正常生產運行及其檢修維護，都體現出以下優(yōu)越性。因此，現場總線是面向工廠底層自動化及信息集成的數字化網絡技術。在本系統(tǒng)中，做為圖書倉庫管理系統(tǒng)是一個比較小的應用系統(tǒng)，它所產生和處理的數據量也比較小。 VB 的另一重要特點是事件驅 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。當然，由于庫存管理在經濟管理中占重要地位，其計算機化在發(fā)達國家中也已經達到了相當高的水平。 VB 的重要特點之一是可視性。計算機的數 據庫可以分為兩類：非關系數據庫（ flatfile）和關系數據庫（ relational）。 現場總線（ FieldBus），根據 IEC1158 定義，可定義為一種“安裝在生產過程區(qū)域的現場設 備 /儀表與控制室內的自動控制裝置 /系統(tǒng)之間的一種串行、數字式、雙向傳輸和多分支結構的通信網絡”。 （ 5）真正的開放式系統(tǒng)現場總線為開放式互聯網絡 所有技術和標準都是公開的，用戶可以自由地集成不同廠商的通信網絡，既可與同層網絡互聯。 （ 2）相容共存、拓寬應用范圍 與前幾年出現的各種現場總線都企圖獨霸天下的格局不同，現今許多廠商都致力于使自己的產品可以接納不同種類的總線信號。 ? 通過網橋、網關進行不同總線系統(tǒng)的互聯，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)之間通信所用的數據類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構成的情況很多，線束的數量也隨之增加。與一般的通信總線相比 ,CAN 總線的數據通信具有突出的可靠性、實時性和靈 活性。盡管目前對現場總線的研究尚未能提出一個完善的標準，但現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計，特別適合工業(yè)過程監(jiān)控設備的互連，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場總線之一。所有標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域，在 CAN 總線的開發(fā)測試階段，需要對其拓撲結構，節(jié)點功能，網路整合等進行開發(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，并且在生產階段也需要一批簡單易用的生產線測試工具。其內部還有一個最高 M bps、獨立于介質的收發(fā)器。表 1概括了 LonTalk 在 OSI 參考模型中每層所提供的服務。它們產生碰撞后會后退一段時間 ,假如這段時間相同 ,就會發(fā)生重復碰撞 ,這將使網絡效率大大降低。另外 ,令牌總線在有節(jié)點上網或下網時都會發(fā)生網絡重構。 對優(yōu)先級的支持 在 LonWorks網絡中 ,為提高緊急事件的響應時間 ,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 ,一個子網可以是一個或多個通道的邏輯分組 ,有一種子網層的智能路由器產品可以實現子網間的數據交換。報文 ID 號確保節(jié)點不會收到重復的報文。如果沒有碰撞檢測 ,若碰撞發(fā)生 ,只有到響應或應答超時時才會重發(fā)報文。 綜上所述 ,LonWorks 是一種全新的現場總線。 現場總線基金會自 1984 年成立以來，經過十年的發(fā)展，已經形成了一個開放的、全數字化的工業(yè)通信系統(tǒng)，并在上世紀末開始進入中國市場，推動了中國的工業(yè)自動化技術進步，并開始了大型全區(qū)域系統(tǒng)集成的應用。生產純凈對苯二酸，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，并將其記錄在設計好的數據庫里 。盡管之前在 1968 年 Childs 已經提出了面向集合的模型，然而這篇論文被普遍認為是數據庫系統(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)的數據庫。圖 xx 為系統(tǒng)的主界面圖。關系型數據庫要盡量按關系規(guī)范化要求進行數據庫設計，但為使效率高，規(guī)范化程度應根據應用環(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 束 4 數據庫設計 數據庫概述 數據庫（ Database）是按照 數據結構 來組織、存儲和管理數據的倉庫，它產生于距今五十年前，隨著 信息技術 和市場的發(fā)展，特別是二十世紀九十年代以后， 數據管理 不再僅僅是存儲和管理數據，而轉變成用戶所需要的各種數據管理的方式 。系統(tǒng)功能分析是在系統(tǒng)開發(fā)總體任務的基礎上完成的。 3 系統(tǒng)總體設計 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，通過復雜系統(tǒng)的規(guī)模與目標，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，現場總線系統(tǒng)已經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)體系結構 FF(HSE) 現場總線即為 IEC 定義的 H2總線，它由 Fieldbus Foundation(FF)組織負責開發(fā)，并于 1998 年決定全面采用已廣 泛應用于 IT 產業(yè)的高速以太網（ highspeed ether HSE）標準。 ③ LonTalk 是 OSI 參考模型面向現場對象應用的一個子集。非應答方式 :當一個節(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)送方應答或響應 ,也不必重復多次發(fā)送同一報文 ,只發(fā)一次即可。 通道并不影響網絡的地址結構 ,域、子網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 ,一個網絡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 ,但將網絡上的節(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非破壞性總線仲裁。而采用預測的 P堅持算法 ,在 500 包以下時碰撞率與前者相當 ,在 500～ 1000 包時穩(wěn)定在 10%。另一些 CSMA 協議使用時間片規(guī)則去訪問介質 ,使節(jié)點在限制的時間片訪問介質 ,這樣可以大大減少兩個數據報發(fā)生碰撞的可能性。通過網絡變量 ,網絡上的通信只需將相關節(jié)點上的網絡變量連接一下即可。下圖為 3 個處理器和存儲器結構的框圖。 計算殘余錯誤概率要求能夠對數據錯誤進行分類 ,并且數據傳輸路徑可由一模型描述。 RT