本科毕业设计开题报告-自动化.doc

. 页 　　 　　 　　 本科毕业设计（论文）开题报告 课题名称：基于现场总线技术的气象温度传感器 学院（系）： 自动化学院自动化系 年级专业： 自动化09级-1班（学号0912010108） 学生姓名： 王龙渠 指导教师： 吕宁 完成日期： 2013年3月29日 　　一、综述本课题国内外研究现状，说明选题的依据和意义 　　1．国内外研究现状： 　　（1）、国外研究现状 　　 1984年美国一家公司提出一种计算机分布式控制系统-位总线（BITBUS），它主要是将低速的面向过程的输入输出通道与高速的计算机总线多（MULTIBUS）分离，形成了现场总线的最初概念。80年代中期，美国Rosemount 公司开发了一种可寻址的远程传感器（HART）通信协议。采用在4～20mA模拟量叠加了一种频率信号，用双绞线实现数字信号传输。HART协议已是现场总线的雏形。1985年由Honeywell和Bailey等大公司发起，成立了WorldFIP制定了FIP协议。1987年，以Siemens，Rosemount，横河等几家著名公司为首也成立了一个专门委员会互操作系统协议（ISP）并制定了PROFIBUS协议。后来美国仪器仪表学会也制定了现场总线标准IEC/ISA SP50。随着时间的推移，世界逐渐形成了两个针锋相对的互相竞争的现场总线集团：一个是以Siemens、Rosemount,横河为首的ISP集团；另一个是由Honeywell、Bailey等公司牵头的WorldFIP集团。1994年，两大集团宣布合并，融合成现场总线基金会（Fieldbus Foundation）简称FF。对于现场总线的技术发展和制定标准，基金委员会取得以下共识：共同制定遵循IEC/ISA SP50协议标准；商定现场总线技术发展阶段时间表。 　　 目前国际上有40多种现场总线，但没有任何一种现场总线能覆盖所有的应用面，按其传输数据的大小可分为3类：传感器总线（sensor bus)，属于位传输；设备总线（device bus)，属于字节传输；现场总线，属于数据流传输。目前应用比较多的有基金会现场总线（FF）、LonWorks、Profibus、WorldFIP及CAN等。围绕着现场总线技术的标准化，世界上各大厂商展开了激烈竞争。 　　 目前现场总线产品主要是低速总线产品，应用于运行速率较低的领域，对网络的性能要求不是很高。从应用状况看，无论是FF和Profibus，还是其他一些现场总线，都能较好地实现速率要求较慢的过程控制。因此，在速率要求较低的控制领域，谁都很难统一整个世界市场。而现场总线的关键技术之一是互操作性，实现现场总线技术的统一是所有用户的愿望。今后现场总线技术如何发展、如何统一，是所有生产厂商和用户十分关心的问题。 　　 高速现场总线主要应用于控制网内的互连，连接控制计算机、PLC等智能程度较高、处理速度快的设备，以及实现低速现场总线网桥间的连接，它是充分实现系统的全分散控制结构所必须的。目前这一领域还比较薄弱。因此，高速现场总线的设计、开发将是竞争十分激烈的领域，这也将是现场总线技术实现统一的重要机会。而选择什么样的网络技术作为高速现场总线的整体框架将是其首要内容。 　　（2）、国内研究现状 　　总体来看，现场总线技术在中国已经度过了启蒙宣传期，现在正进入推广应用期。国内对现场总线技术的研发，已经有了一段时间的积累，获得了许多宝贵的经验。但由于国内外在发展情况和研发特点上的差异，国内针对现场总线展开研发时，同样面临着一些问题。这些问题主要表现在以下几个方面： 　 一、总线的选择，近些年来，存在许多现场总线在国内展开激烈竞争，这些种类的现场总线侧重点各有不同。如何根据自身特点及实际需求选择适合研发的现场总线，对于国内的研发力量来说，是首先要解决的问题。 　　 二、进入门槛较高。要针对现场总线进行研发，对国内的企业和研究机构来说，是存在一定高度的门槛的。这些企业和机构既要承担加入及注册的费用，又要具备能确保提供后期支持及维持的能力。另外，对现场总线技术的认证及测试，也需要研发机构具备一定的资金实力和级数实力。 　　 三、技术的难易以及对发展趋势的把握。现场总线的开发、工具包的获得，以及技术实现上的难易，都是国内研发机构需要面对的实际问题，另外，目前各种现场总线争相把中国作为实验及应用的场地。如何把握技术的发展趋势和前景，以研发出顺应市场潮流的现场总线产品，也是研发企业最为关注的方面，可见，现场总线技术在国内的研发和应用，要达到完全成熟的程度尚需时日。但可以预见的是，通过国内研究力量的不懈努力，现场总线技术必将在中国得到更加广泛的应用和长足的发展。 　　 2.选题依据 　　 针对目前工业现场普遍采用的自动控制