谈如何解决现场总线技术在应用中存在的问题

Q260046902专业做论文中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）题目：谈如何解决现场总线技术在应用中存在的问题学习中心：重庆信息工程专修学院奥鹏学习中心年级专业：0409级电气工程及自动化学生姓名：曹晓丰学号：0451480010指导教师：韩亚军职称：讲师导师单位：重庆信息工程专修学院中国石油大学（华东）远程与继续教育学院论文完成时间：2007年12月25日中国石油大学（华东）现代远程教育毕业设计（论文）任务书发给学员曹晓丰1．设计(论文)题目：谈如何解决现场总线技术在应用中存在的问题2．学生完成设计(论文)期限：年月日至年月日3．设计(论文)课题要求：利用说学知识解决现场总线技术在应用中存在的问题;通过毕业设计进一步加深对所学知识点的理解,并实现理论与实践相结合灵活运用所学知识。如有不熟悉的知识点，向指导老师请教。4．实验（上机、调研）部分要求内容：在学校规定的时间内，运用所学知识,理论与实践想结合,到相关场所现场勘察，从实际出发解决现场总线技术的应用问题。5．文献查阅要求：充分利用课余时间到图书馆查阅相关课程设计资料或上网查找与论题相关的电子图书、电子期刊等资料,特别是专业文献和科技期刊；确保题材与设计的内容相符，并能紧跟当今科技的发展趋势。6．发出日期：年月日7．学员完成日期：年月日指导教师签名：学生签名：曹晓丰i摘要现场总线的开发与发展代表了自动化产业发展的一种前沿实力，随着科学技术的迅猛发展，现场总线技术的深度开发及完善也成为了当今市场经济及一国工业现代化水平的重要标志之一。现场总线固然有很多的优点，而且已日益受到人们的重视，有的已开始应用，但是在实际应用中还有许多应该注意的问题。在应用中，现场总线的开放性、互联性及互操作性也决定了与之俱来的不可避免的安全等诸多问题。本文将在简要描述现场总线技术特点的基础，紧扣系统的可靠性、实用性等，介绍现场总线网络结构、体系结构等关键技术及目前较为流行的有实力的现场总线技术的现状的同时解决一些在实际应用中遇到的一些问题并予以解决，最后阐述现场总线的发展趋势与技术展望。关键词：现场总线问题应用及解决方法ii目录摘要...............................................................................................................i目录...............................................................................................................ii第1章前言....................................................................................................11.1现场总线技术的概念......................................................................11.2现场总线技术的特点及现状..........................................................21.3应用现场总线技术存在的问题......................................................41.3.1对现场总线在应用的分析....................................................41.3.2在工程方面的问题................................................................51.3.3调试与运行方面的问题........................................................51.3.4技术方面的问题....................................................................51.3.5总体上的问题........................................................................61.3.6开发推广的问题....................................................................71.3.7瓶颈问题................................................................................71.4通过实践来解决应用中的问题......................................................81.4.1解决总线选择问题................................................................81.4.2系统集成商选择问题............................................................81.4.3降低工程费用问题................................................................91.4.4解决瓶颈问题........................................................................91.5下一步现场总线应用的热点........................................................101.6智能化现场仪表的开发和应用情况............................................121.7应注意的几个问题........................................................................131.7.1现场总线噪音问题..............................................................131.7.2冗余问题..............................................................................131.7.3维修成本较高......................................................................13iii1.7.4对机组保护设计应重点考虑..............................................14第2章现场总线技术在电厂中的应用......................................................152.1电厂生产过程的控制特点............................................................152.2应用现场总线技术在电厂中存在的问题....................................152.3电厂应用现场总线技术的对策....................................................182.3.1搞清利弊和投资估算..........................................................192.3.2明确条件..............................................................................192.3.3努力使现场设备的总线标准统一......................................202.3.4合理调整费用......................................................................202.3.5提高业务与技术水平..........................................................202.3.6大家忧虑的现场总线的冗余问题......................................222.3.7电厂现场总线的选择..........................................................222.3.8对控制电厂SIS投资的一些不成熟的看法......................23第3章结论................................................................................................25致谢..............................................................................................................26参考资料........................................................................................................271第1章前言1.1现场总线技术的概念在企业信息化的建设过程中，越来越多的专家、学者和电力工程设计人员意识到推动现场总线技术在企业应用的重要性和迫切性，已有许多论文提出了基于现场总线技术的控制系统在企业的应用设想和建议。但到目前为止，在国内已建和在建电厂中，真正意义上的全面和系统地应用现场总线控制系统的实例还未见报道，见诸于文献的还只是局部的试点应用。大家对现场总线技术代表了未来电厂自动化的发展方向均持肯定和积极的态度，但为什么在工程设计中却又难以进入实质性的应用呢？根据国际电工委员会IEC61158标准的定义：安装在制造或生产过程区域的现场装置与控制室内的自动控制装置之间的数字式、串行、双向、多点通信的数据总线称为现场总线。由现场总线与现场智能设备组成的控制系统称为现场总线控制系统FCS(FieldbusControlSystem)。而衡量一个控制系统是否为真正的现场总线控制系统FCS有三个关键要点，即：核心、基础和本质。FCS的核心是总线协议，只有遵循现场总线协议的控制系统，才能称为现场总线控制系统；FCS的基础是数字智能现场仪表，它是FCS的硬件支撑；FCS的本质是信息处理现场化，这是FCS的系统效能体现。从上述定义可以看出，现场总线控制系统是一种全计算机、全数字、双向通信的新型控制系统。它与DCS的本质差异在于现场级设备的数字化、网络化，实现了控制装置与现场装置的双向通信，消除了生产过程监控的信息“盲点”。可以说，现场设备级的数字化、网络化是工厂信息化管理的基础。它不仅是一个基层网络，而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术，已经受到世界范围的关注，成为自动化技术发展2的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多实力、有影响的公司都先后在不同程度上进行了现场总线技术与产品的开发。1.2现场总线技术的特点及现状CPU技术的发展导致了现场仪表和装置的数字化革命，也使得现场仪表和装置之间的数字通讯成为可能。数字化、智能化的现场仪表和装置（如传感器、执行器等）不仅仅是替代了4~20mA