基于光纤传感的profibus网络数据采集系统的设计

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于光纤传感的Profibus网络数据采集系统的设计姓名：张国伟申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：姜德生20070501摘要随着石油、化工领域生产工艺越来越复杂，参数控制和安全生产要求越来越高，然而石油、化工领域储运系统安全自动化控制水平相对落后于装置的同期水平。近几年来山东、吉林等地几处石油化工企业的油气爆炸和化工原料泄漏事故让人们认识到提高危险领域储运安全和自动化监控水平的重要性。由于石油、化工原料的储备环境是高易燃易暴场合，传统的带电监测手段不能使用。光纤传

2、感器是当今光纤测量技术研究领域的热点课题之一，用这种结构新颖的传感器实现的监测系统，在监测现场可视为“全光学”式，它与传统的测量系统相比，测量现场完全无电，与普通机械、电子类传感器相比，光纤传感器具有抗电磁干扰、电绝缘性能好、安全可靠、耐腐蚀、化学性能稳定等特点，在易燃易爆工况下尤为适用。本文针对石油、化工领域的安全生产过程进行了全面分析。在基于光纤传感技术、PROFIBUS现场总线技术和计算机控制技术的基础上应用网络技术、通信技术以及安全分析方法构建了利用光纤传感器的PROFIBUS网络数据采集系统

3、。它是利用光纤传感技术研制的光纤液位计，光纤光栅温度传感器，光纤光栅火灾报警器，光纤阀门回讯器做为现场信号采集单元，利用PROFIBUS网络传输采集信号，使得信号采集现场完全避免电信号，安全得到可靠保障。本文详细介绍了光纤传感技术的原理，特点及应用情况，介绍了目前常用的几种光纤传感器。论述了PROFIBUS现场总线通信原理和PRoFIBuS网络结构，本论文同时探讨了WINCC6．0组态平台以及监控软件的设计。根据系统的特点和要求，系统从体系结构上分为数据采集层、数据传输层，从网络结构上分为采用标准以太

4、网的上层网络和基于PROFIBUS现场总线的底层网络；文章最后详细阐述了数据采集网络的构成f包括网络组态，硬件选型以及底层软件设计)和基于WINCC6．0组态平台监控软件的设计。关键词：光纤传感器，Profibus现场总线，数据采集，通信接口AbstractWiththeproductiontechnologyofpetroleumandchemicalfieldsbeingmoreandmorecomplicated，theparametersofcontrolandsafetyrequiremen

5、tinproductionbecomehigIlerandhigheLHowever,thelevelofsafetyautomaticcontrolinoilandchemicalfieldsisbehindthedeviceofcompetence．Inrecentyears,severalaccidentsofgasexplosionOrleakageinShandongandJilinprovinceletpeoplerealizetheimportanceofthesafetyofwareh

6、ousingandtransportationindangerousfields．BecausethereserveenvironmentofpetroleumandchemicalfieldsishighlyflammableandexplosiveSOtraditionalelectronicmonitoringmeanscan’tbeusedanymore．NowadaystheopticalfibreSenSOrisoneofthehottestsubjectsintheopticalfibr

7、emeasurementfields．ThemonitoringsystemusingthenovelsensOrcanbeconsideredasthewholeopticat棚themeasurementscenes．Comparedwithordinarymachineryandelectronicseusor,theopticalfibresensorhasalotofsuperioritiessuchasresistanceofelectromagneticinterfering,perfo

8、rmanceofinsulation,safeandreliable，corrosion-resistantandSOon．ItisparticularlysuitableundertheflammableandexplosiveoperatingmodeThisarticlehascarriedonoverallanalysisofthesecurityproductionprocessinthepetroleumandchemicalfields．W