【正文】 千世界，眾多領(lǐng)域，需求各異，一個(gè)現(xiàn)場總線體系下可能不止容納單一的標(biāo)準(zhǔn)?？傮w來說，自動化系統(tǒng)與設(shè)備將朝著現(xiàn)場總線體系結(jié)構(gòu)的方向前進(jìn)，這一發(fā)展趨勢是肯定的?，F(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異，發(fā)展十分迅猛，一些具有重大影響的網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)必將進(jìn)一步融合到現(xiàn)場總線技術(shù)之中，這些具有發(fā)展前景的現(xiàn)場總線技術(shù)有：智能儀表與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開發(fā)的軟硬件技術(shù)；組態(tài)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)；人機(jī)接口，軟件技術(shù)；現(xiàn)場總線系統(tǒng)集成技術(shù)。 現(xiàn)場總線技術(shù)展望與發(fā)展趨勢 發(fā)展現(xiàn)場總線技術(shù)已成為工業(yè)自動化領(lǐng)域廣為關(guān)注的焦點(diǎn)課題，國際上現(xiàn)場總線的研究、開發(fā)、使監(jiān)控系統(tǒng)沖破了長期封閉系統(tǒng)的禁錮，走上開放發(fā)展的征程。（4） 可靠性一般總線都具備一定的抗干擾能力，同時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障是，具備一定的診斷能力，以最大限度的保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)較快的查找和更換故障節(jié)點(diǎn)。總線的傳輸速度要求越快越好，速度越快，表示系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間就越短，但是傳輸速度不能僅靠提高傳輸速率來解決，傳輸?shù)男室埠苤匾?。?） 實(shí)時(shí)性總線的實(shí)時(shí)性要求是為了適應(yīng)現(xiàn)場控制和現(xiàn)場采集的特點(diǎn)。（2） 開放性　一個(gè)總線必須具有開放性，這指兩個(gè)方面：一方面能與不同的控制系統(tǒng)相連接，也就是應(yīng)用的開放性；另一方面就是通訊規(guī)約的開放，也就是開發(fā)的開放性。由于采用串行方式，所以大多數(shù)現(xiàn)場總線采用雙絞線，還有直接在兩根信號線上加載電源的總線形式。 現(xiàn)場總線的特點(diǎn)現(xiàn)場總線技術(shù)實(shí)際上是采用串行數(shù)據(jù)傳輸和連接方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)的并聯(lián)信號傳輸和連接方式的方法，它依次實(shí)現(xiàn)了控制層和現(xiàn)場總線設(shè)備層之間的數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)在保證傳輸實(shí)時(shí)性的情況下實(shí)現(xiàn)信息的可靠性和開放性。因而這根線自然而然地稱為了總線，就如計(jì)算機(jī)內(nèi)部的總線概念一樣。當(dāng)PLC所控制的電器元件數(shù)量達(dá)到數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)的接線就顯得十分復(fù)雜，容易搞錯(cuò)，施工和維護(hù)都十分不便。通俗地講，現(xiàn)場總線是用在現(xiàn)場的總線技術(shù)。而現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定某個(gè)控制系統(tǒng)中一定數(shù)量的現(xiàn)場設(shè)備之間如何交換數(shù)據(jù)。為了克服系統(tǒng)可靠性、成本和復(fù)雜性之間的矛盾，更為了適應(yīng)廣大用戶要求的系統(tǒng)開放性、互操作性要求，實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化，一種新型控制技術(shù)──現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）正迅速發(fā)展起來。最主要的問題仍然是可靠性：一臺微機(jī)壞了，該微機(jī)管轄下的所有功能都失效；一塊AD板上的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器壞了，該板上的所有通道（8或16個(gè)）全部失效。但由于計(jì)算機(jī)的故障將導(dǎo)致所有控制回路失效，所以后來發(fā)展成分布式控制（DCS），即由多臺微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制，微機(jī)間用局域網(wǎng)（LAN）連接起來成為一個(gè)統(tǒng)一系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：現(xiàn)場總線；Profibus。Profibus現(xiàn)場總線是目前應(yīng)用非常廣的一類總線，已廣泛應(yīng)用于制造業(yè)自動化、流程工業(yè)自動化和樓宇、交通電力等領(lǐng)域。在眾多現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)中，過程現(xiàn)場總線以其國際化、開放式、高靈活性、高可靠性等優(yōu)勢，在過程自動化、制造自動化、樓宇自動化等領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。 指導(dǎo)教師（簽字） 教研室主任（簽字） 主 管主 任（簽字） 摘要作為自動化領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，現(xiàn)場總線以成為自動化系統(tǒng)與分散的現(xiàn)場設(shè)備間信息交換的主要技術(shù)，Profibus是國際上應(yīng)用十分廣泛的工業(yè)過程現(xiàn)場總線。按照要求，編寫《現(xiàn)場總線技術(shù)—Profibus研究》設(shè)計(jì)說明書（含各種圖、表格共計(jì)5000字左右）三、畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)完成技術(shù)文件：一、紙質(zhì)設(shè)計(jì)說明書 一份 （打印裝訂成冊）二、電子版設(shè)計(jì)說明書 一份（最終電路圖以附錄形式放置最后）三、PPT電子文稿 ， 一份四、畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程的安排 序號設(shè)計(jì)（論文）各階段任務(wù)日 期備 注1下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱、整理資料—2分析各種主流現(xiàn)場總線的技術(shù)特點(diǎn)—3分析研究Profibus總線—4撰寫系統(tǒng)說明書，制作PPT—5答 辯67畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書課題名稱：Profibus現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)院（系）： 專 業(yè) ： 電氣自動化 班 級： 姓 名：學(xué) 號： 教師(簽字)： 一、畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)及技術(shù)要求（一）設(shè)計(jì)任務(wù)：通過對現(xiàn)場總線的學(xué)習(xí)和分析總結(jié)各種現(xiàn)場總線的技術(shù)熱點(diǎn)，重點(diǎn)對Profibus總線進(jìn)行研究。（二）技術(shù)要求：分析現(xiàn)場總線的現(xiàn)狀比較DCS與現(xiàn)場總線的異同并歸納主流現(xiàn)場總線的技術(shù)特點(diǎn)(Profibus、FF、Lonworks)研究Profibus的結(jié)構(gòu)二、畢業(yè)設(shè)計(jì)工作項(xiàng)目： 查閱相關(guān)資料，歸納現(xiàn)場總線的技術(shù)特點(diǎn) 比較主流現(xiàn)場總線特點(diǎn)及應(yīng)用場合 重點(diǎn)以Profibus總線為主進(jìn)行分析研究 要求：繪制Profibus在當(dāng)今工業(yè)中的結(jié)構(gòu)圖并分析。五、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn)：1. 現(xiàn)場總線技術(shù) 劉澤祥 機(jī)械工業(yè)出版社2．現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用 陽憲惠 清華大學(xué)出版社 20083．現(xiàn)場總線技術(shù)及其應(yīng)用 甘永梅 等編著 機(jī)械工業(yè)出版社 2008　六、任務(wù)執(zhí)行日期：自 2010 年09 月 05日起，至 2011 年 3 月 1 日止。它是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的全分散、數(shù)字化、雙向、多變量、多點(diǎn)、多站的通信網(wǎng)絡(luò)。本設(shè)計(jì)首先介紹了現(xiàn)場總線的發(fā)展現(xiàn)狀，然后比較了現(xiàn)場總線與DCS的異同，重點(diǎn)介紹了Profibus現(xiàn)場總線。最后介紹了Profibus的應(yīng)用。DCS；現(xiàn)場總線應(yīng)用目錄第1章 現(xiàn)場總線的發(fā)展現(xiàn)狀 1 什么是現(xiàn)場總線 1 現(xiàn)場總線的特點(diǎn) 2 現(xiàn)場總線進(jìn)展?fàn)顩r 3第2章 現(xiàn)場總線與DCS異同 4 profibus總線技術(shù) 4 應(yīng)用實(shí)例 5 第二代機(jī)控系統(tǒng)DCS集散控制系統(tǒng) 6 對比二者的優(yōu)缺點(diǎn) 7第3章 profibus現(xiàn)場總線 9 profibus的協(xié)議結(jié)構(gòu) 9 profibus控制系統(tǒng)的幾種形式 15 根據(jù)實(shí)際應(yīng)用常有以下6種結(jié)構(gòu) 15第4章 profibus現(xiàn)場總線的應(yīng)用 17 profibus現(xiàn)場總線的應(yīng)用領(lǐng)域 17 profibus現(xiàn)場總線技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例 18 現(xiàn)場總線應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn) 21參考文獻(xiàn) 23結(jié)論 24致謝 25第1章 現(xiàn)場總線的發(fā)展現(xiàn)狀 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的早期，采用一臺小型機(jī)控制幾十條控制回路，目的是降低每條回路的成本。DCS沿用了二十多年，其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)均充分顯露。曾有過采用雙機(jī)雙I/O等冗余設(shè)計(jì)，但這又增加了成本，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。 什么是現(xiàn)場總線從名詞定義來講，現(xiàn)場總線是用于現(xiàn)場電器、現(xiàn)場儀表及現(xiàn)場設(shè)備與控制室主機(jī)系統(tǒng)之間的一種開放的、拳術(shù)字化、雙向、多站的通信系統(tǒng)。數(shù)據(jù)的傳輸介質(zhì)可以是電線電纜、光纜、電話線、無線電等等。傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的接線方式是一種并聯(lián)接線方式，從PLC控制各個(gè)電器元件，對應(yīng)每一個(gè)元件有一個(gè)I/O口，兩者之間需用兩根線進(jìn)行連接，作為控制或電源。為此，人們考慮怎樣把那么多的導(dǎo)線合并到一起，用一根導(dǎo)線來連接所有設(shè)備，所有的數(shù)據(jù)和信號都在這根線上流通，同時(shí)設(shè)備之間的控制和通信可任意設(shè)置。由于控制對象都在工礦現(xiàn)場，不同于計(jì)算機(jī)通常用于室內(nèi)，所以這種總線被稱為現(xiàn)場的總線，簡稱現(xiàn)場總線。一般的現(xiàn)場總線具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：（1） 布線簡單這是大多現(xiàn)場總線共有的特性，現(xiàn)場總線的最大革命是布線方式的革第1頁 共25頁命，最小化的布線方式和最大化的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫沟孟到y(tǒng)的接線成本和維護(hù)成本大大降低。這樣，采用現(xiàn)場總線類型的設(shè)備和系統(tǒng)給人明顯的感覺就是簡單直觀。只有具備了開放性，才能使得現(xiàn)場總線既具備傳統(tǒng)總線的低成本，又能適合先進(jìn)控制的網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化要求。一般的現(xiàn)場總線都要求在保證數(shù)據(jù)可靠性和完整性的條件下具備較高的傳輸速率和傳輸效率。傳輸效率主要是有效用戶數(shù)據(jù)在傳輸幀中的比率還有成功傳輸幀在所有傳輸幀的比率?？偩€故障診斷能力的大小是由總線所采用的傳輸?shù)奈锢砻浇楹蛡鬏數(shù)能浖f(xié)議決定的，所以不同的總線具有不同的診斷能力和處理能力。自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的大趨勢，現(xiàn)場總線技術(shù)受計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的影響是十分深刻的。 現(xiàn)場總線屬于尚在發(fā)展之中的技術(shù)，我國在這一技術(shù)領(lǐng)域還剛剛起步，了解國際上該項(xiàng)技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展動向，對我國相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，對自動化技術(shù)、設(shè)備的更新，無疑具有重要的作用。既然是