基于现场总线的集散控制系统研究

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1、摘要现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一。本文研究了基于现场总线的集散控制系统，将它与集中式控制系统、传统的集散控制系统进行比较，阐述了作为第五代的现场总线控制系统(FCS)将成为主流的控制系统结构。现场总线控制系统与传统的集散控制系统的主要差别在于现场控制层实现，因此，本文主要针对现场控制层的实现进行研究，并以CAN总线为代表着重分析了FCS现场控制层的构成、通信协议、关键技术及系统的软硬件实现。本文还研究了基于现场总线技术的鱼雷制导系统结构，目前鱼雷控制和自导系统仍然主要采用集中式控制结构，存在诸多困扰鱼雷控制系统发

2、展的问题(如电磁干扰等)，在鱼雷制导系统中引入丌放式总线系统概念(即将现场总线引入鱼雷制导系统中)，可以极大地提高鱼雷控制系统的性能，解决原先存在的许多问题。作者以C州总线为代表，在这方面作了一定的基础研究。提出基于，1：放式总线的鱼雷制导系统的结构，为鱼雷控制系统选择一个比较适合的总线结构，也是本文的一个目的。本文在第五章分析了目前在航空电子领域有着广。泛应用的MIL—STD一1553B总线，并将它与CAN总线进行了详细的比较，得出CAN总线系统具有优异的性能，而且成本比1553B总线系统要低得多，是～种比较适合的选择。在论

3、文的最后，作者结合了1553B以及其他总线的特色，对CAN总线系统作了一些改进。关键词：集散控制系统，集中式控制系统，现场总线控制系统，现场总线，CAN总线，DSP，单片机，鱼雷制导系统，1553B总线AbstractNOW,fieldbusiSoneofthehotspotsintheautomationfield．Inthisdissertation，DistributedControlSystem(DCS)basedonfieldbushasbeenstudiedandthedifferencebetweenDCSand

4、CentralControlSystem(ccs)andtraditionalDCShasalsobeendiscussed．ThemaindifierencebetweenFieldbusControlSystem(FCS)andtraditionalDCSliesontherealizationoffieldeontrollayer．WithCANfieldbusastheobjectforstudy,basedontheresearchaboutDCS，thisdissertationmainlystudiestheco

5、mposition，communicationprotocol，kernelledtechnologyandthesoftwareandhardwarerealizationofthefieldcontrollayer，Thetorpedocontrolsystemstructurebasedonfieldbustechnologyhasalsobeenstudiedinthisdissertation．Presently,CCSisstillwidelyusedinthetorpedoandtherearemanyprobl

6、emsholdbackthedevelopmentofthetorpedocontrolsystem，suchasEMI．Bytheintroductionoftheconceptionof“openbussystem’’tothetorpedocontrolsystem，theperformanceofsystemCallbeimprovedgreatly．Theselectionofamorefittedsystemstructureforthetorpedocontrolsystemisanotheraimofthisd

7、issertation．MIL—STD—l553Bbus，whichhaswideapplicationsintheaviationelectricalfield，hasbeenstudiedinthefifthchapter．BythecomparisonofMIL—STD一1553BandCANbus，theconclusionindicatesthatCANbushasahigherrateofperformancetoprice．So，CANbuscanbeagoodchoiceforthetorpedocontrol

8、system．Attheendofthisdissertation，basedonthecharacteristicof1553Bbusandothersbus．someimprovementshavebeenmadefortheCANbussystem．Keywords：D