一、基金会现场总线高层协议研究（论文文献综述）
张富超[1]（2020）在《基于CAN总线的船舶中央智能控制系统设计与实现》文中研究说明在贸易全球化的推动下,船舶已成为世界经济发展的重要载体,全球经济的迅速发展,也促进了船舶设备的更新。在众多的船舶设备中,船舱中央控制系统（CCS）是整个控制系统的核心,负责安全可靠的数据传输以及及时准确的告警控制。然而传统的船舶控制系统在一定程度上能够实现监测控制的功能,但存在信息滞后、可靠性差等缺陷,无法满足日益复杂的船舱环境的作业要求,因此研究现代化的船舶控制系统对船舶本身乃至整个船舶行业有着重要意义。本文的研究内容及创新点主要体现在如下几个方面:1.研究分析传统控制系统。在阅读大量文献的基础上,概述了国内外船舶控制系统的发展过程。船舶控制技术已由早期模拟仪表控制发展为现场总线控制,然后举例说明了几种应用广泛的现场总线优缺点和适应场景,最终选用以CAN总线为基础、以NMEA2000为通信协议进行CCS的设计。2.完成CCS硬件设计。在硬件设计上,选用ARM Cortex A7为核心的i.MX6UL芯片作为CPU,该芯片具有CAN总线、双路以太网RJ45、OTG以及USB等多种外设接口,满足设计需求;选用CTM8251作为CAN总线收发器,采用DP83848型号的PHY百兆以太网芯片,完成CAN总线数据和以太网数据的传输,并对PCB板抗干扰性进行了分析。3.完成CCS软件设计。以嵌入式Linux内核为基础,采用嵌入式技术,在Ubuntu 12.04的桌面版环境下进行软件部分的开发,利用Linux内核的可移植性和可裁剪性,将u-boot、裁剪后的Linux内核、根文件系统移植到目标板中,实现实时监测的同时对异常进行声光报警并将记录写入日志文件、提供历史日志查看的功能,还可以通过以太网对系统固件进行升级。在深入研究CAN总线和NMEA2000协议的基础之上,利用CTM8251CAN总线收发器实现在NMEA2000协议下的下位机数据收发功能,并结合TCP/IP网络协议,实现了CCS的可靠、安全、高效的数据通信等功能。
薄乐[2]（2019）在《基于CAN总线的电梯控制系统的研究与设计》文中研究指明电梯作为建筑内部的主要交通工具,与人们的工作和生活环境紧密相联。如今建筑行业迅猛发展,高层楼宇不断增多,人们对于电梯的服务质量也提出了更加严格的要求。传统的电梯通常采用的是并行通信,现场布线异常麻烦,只能是点对点一根一根地接线,结构比较复杂,所需的成本较高,而且如果信号线过多,会增加随行电缆的重量,使曳引条件得不到满足,在满载时容易发生伤亡事故,这对于电梯控制系统来说存在着巨大的安全隐患。针对上面所说的情况,本文设计了一种基于CAN总线通信的电梯控制系统。本文首先将CAN总线通信方式与其他通信方式相对比,突出CAN总线应用在电梯控制系统中的优势,然后我们分析了电梯系统的运行特点以及电梯内呼和外呼的主要功能。在硬件设计方面,我们主要设计了电梯内呼控制器电路及外呼控制器电路。在软件设计方面,我们主要针对通信模块、内呼接收数据与发送数据模块、外呼接收数据与发送数据模块等进行了设计。在电梯群的监控方面,本文采用MCGS组态软件作为上位机的监控软件,利用其优良的监控界面和通讯功能对位于不同位置上的各个电梯进行实时监控。
滕会刚[3]（2018）在《分布式潮流能发电监控系统设计与研究》文中研究表明随着化石燃料的大量使用,全球面临的能源问题以及环境问题日益突出,加快对可再生新能源的开发逐渐被列入各国发展战略。可再生新能源中的风能、水能和太阳能发电应用发展迅速,技术成熟。全球70%以上的地表被海洋覆盖,海洋中储藏着大量的可再生新能源,全球许多国家都希望利用海洋新能源以可持续的方式来满足不断增长的能源需求。全球总潮流能应用潜力巨大,并且表现出高能量密度和高可预测性的特点。本文提出了多机阵列的分布式潮流能发电监控系统的系统总线设计方案,并针对1KW锚定式潮流能发电装置设计了控制系统,实现了对发电装置的远程监测、控制以及数据采集功能。本文对现场总线技术在分布式潮流能发电监控方面提供了理论指导,并对CAN总线在潮流能发电监控领域的实际应用提供了借鉴方案。本文首先分析了国内外潮流能发电机组监控系统的研究现状,并对潮流能获能装置和电力输送系统进行了概述。其次,通过比较常用工业现场总线的技术特点,确定了以具有诸多优点的CAN总线作为分布式潮流能电场监控系统的系统总线通信方式。在分析锚定式潮流发电装置工作状态和控制功能需求的基础上,设计了该发电装置的控制系统,对锚定式发电装置的PID姿态控制算法进行了理论研究。对锚定式发电装置控制系统中的STM32主控制器进行了软硬件设计,并对系统中的传感器进行了选型和测试。STM32主控制器硬件电路以STM32F103RCT6单片机为核心,负责采集各路传感器信号、控制其他单元设备并与外部系统总线通信。在KEIL集成开发环境下使用STM32固件函数库对软件进行了模块化设计,并定义了串口通信协议和CAN通信协议。使用LabVIEW设计了串口通信的上位机监控界面,实现对监控系统的人机交互。此外,为了满足海上实验的需要,设计了远程电气控制系统,实现了对发电装置中电器设备的远程控制。最后,对整个监控系统进行了系统调试,并对1KW的锚定式潮流能发电装置监控进行了海上试验研究,以优化整个发电系统的性能。本文设计的分布式潮流能发电监控系统实现了对1KW锚定式潮流发电装置的有效监测和控制。发电装置水下迎流姿态较好,发电机组在高潮点或低潮点前后一个半小时内能够正常运行,单台锚定式发电装置一天中的发电总量为1.26kWh。
欧艳新[4]（2012）在《FF技术在化工装置安全生产中的研究及应用》文中研究指明基金会现场总线（FF）较好地解决了传统4～20mA模拟信号传输易受干扰的问题，并实现了控制功能的真正分散化，其全数字通信、开放特性能够更好地满足工厂自动化系统的信息集成要求。FF系统的故障诊断技术为降低设备生命周期成本提供了工具，从而提高工厂设备安全性能。FF-H1可支持总线供电和本质安全防爆环境，是现代化过程控制和工厂管理系统高度集成和网络化发展的需要。在论文第二章阐述了FF的基本原理。目前FF技术已经广泛的应用于石油化工、天然气、冶金、电力、造纸、制药等过程工业领域。本论文研究分析了FF技术在化工厂应用的安全要求，并以羟乙基纤维素生产基地扩建的可再分散乳胶粉项目为背景，结合FF现场总线安全技术的特点及工厂情况，以聚乙烯醇-聚合物共混工段为例对进行了设计应用说明。在日常生活中，化工产品触手可及，化工生产关乎民生、关系国民经济命脉。而化工装置生产过程复杂，大都具有高温、高压工况，存在有毒、有害、易燃易爆的介质。因此安全对化工生产性极为重要，工程设计中必须设法降低不安全或危险因素，使其控制在可接受范围之内。本论文在第三章着重介绍了系统安全设计要求和现场总线本质安全概念。FISCO是在保证安全的条件下允许给危险侧总线提供更多的能量。自FISCO概念在被PTB推出并得到认可和推广后，FF总线技术在许多领域都得到了更广泛的应用。化工生产过程必须实现自动控制，并为装置和全厂性的信息管理系统建立平台才能保证装置安全、长周期、平稳运行。本课题中的化工生产过程同时存在爆炸性气体和爆炸性粉尘，在此特殊工况下FISCO技术的应用尝试值得探讨。本论文详细论述了FF现场总线实施的基本原则和工程设计方法，网段的风险管理，物理层的安全、防爆选型，FF网段辅助设备安全性原则，现场总线系统工程设计文档要求等。并根据具体工艺系统特点进行总体设计，阐述了控制系统硬件的配置、控制功能的实现、控制系统及FF现场仪表的工厂验收测试和现场安装调试程序，其中还介绍了FF现场总线设备选择及安全认证要求，并阐述了基金会现场总线设备设计应用的基本要求，以及对网络分级和网段中的关键设备阀门负载的分配原则进行了说明。本项目按照现行规程规范设计并实现一套完整的基于现场总线技术的控制系统，满足了工艺生产需求，实现装置安全高效运行。目前装置已经正式投入使用，系统稳定可靠，运行良好。
徐德慧[5]（2009）在《现场总线嵌入式技术和应用研究》文中指出随着现场总线技术在工业控制领域应用的快速发展,对现场总线协议的设备的需求与日俱增。论文针对当前现场总线多种国际标准并存发展的现状,对几种常见的现场总线标准进行了剖析,深入研究了各种协议标准的技术特点及较为适用的领域范围,在此基础上总结出了现场总线设备的结构组成,并且分析了多种技术协议芯片的特点。芯片特性的分析结果表明,基于CAN总线的不同公司芯片产品较为丰富,适合根据不同控制对象选择芯片;基于基金会总线的协议芯片在化工过程控制方面应用广泛;基于PROFIBUS的协议芯片在离散控制中应用较多;HART通常应用于旧系统更新换代的过程中;LonWorks神经元芯片适合使用于需要实现复杂网络的环境中;目前不同的协议芯片适用于不同的现场总线结构,同一生产过程不同协议的优选适用并不多见。论文通过为超声波液位探测仪表集成CANopen现场总线网络功能的设计过程,展示了嵌入式开发技术在现场总线智能仪表设计开发过程中的要点及步骤,为现场总线设备的研究开发人员提供实际的参考。首先对超声波液位探测仪表的检测原理做了细致的研究,并设计了超声波液位探测仪表的硬件结构和软件主程序框图,分别给出了仪表的超声波发射电路和接收电路图以及超声波液位检测的子程序框图。论文通过给超声波液位探测仪表嵌入CANopen从站功能,详细的研究了协议栈软件的开发过程和软件的设计结构,并且结合相关的开发工具和CiA关于设备描述的相关子协议设计了超声波液位探测仪表的对象字典（OD）。对象字典是实现仪表应用和CANopen通信功能的桥梁,是CANopen设计的核心。
解怀仁[6]（2008）在《现场总线控制系统应用现状及发展趋势》文中进行了进一步梳理一,概述随着国际现场总线标准的实施,现场总线技术的成熟以及现场总线控制系统的应用,将对我国仪表和自控领域产生巨大的影响,也必将对我国企业仪表和控制系统的应用产生很大的影响。因此,我们应熟悉和掌握现场总线技术及现场总线控制系统的应用。
李渊[7]（2007）在《基于DSP的CAN总线技术研究》文中研究说明工业现场总线是现今随着工业自动化控制和分布式网络化而迅速发展起来的一种新型工业控制系统。它克服了传统控制系统网络布线麻烦,减少了网络信息往返,由于其具有高可靠性、实时性、兼容性,因此在工业控制自动化领域应用十分广泛。本文首先在查阅国内外相关文献的基础上,介绍工业控制系统以及数字信号处理器的发展历程、现状和趋势,并且介绍了数字信号处理器在工业控制系统中的应用。再根据系统的设计要求,将各种现场总线协议进行简介比较,选择一种合适的现场总线协议——CAN总线协议。在确定采用的现场总线协议后,依据系统设计要求设计系统的拓扑结构。针对本系统的特点:控制多个从机,对于实时性、可靠性安全性要求比较高,采用基于TMS320F2812的CAN总线控制系统。由于系统对从机功耗控制、系统稳定性,传输可靠性有较高要求,通过实验测试,在光电隔离与数字隔离中,选择数字隔离器作为系统的隔离方案。在系统CAN总线通信软件编程中,由于CAN总线协议没有规定应用层规范,因此根据系统要求制定合理、灵活的通信协议,实现主机与从机之间的正常通信。为了控制从机的功耗,结合TMS320F2812的CAN总线控制器的特点,让从机在空闲时进入低功耗模式。最后,通过大量测试后,该系统能够正常地实现主机与从机的通信,达到了系统设计要求。
华明[8]（2007）在《多种现场总线集成及其在煤矿中的应用研究》文中研究指明关于多现场总线的集成,社会上主要用工业以太网融合、硬件设备、XML、DCOM等标准化接口来实现。这些方法不从现场总线通信结构出发,没有充分考虑工业现场对数据处理的要求的层次特性,所以不能充分发挥各类现场总线产品的优势。对此,作者以FF和PROFIBUS为例,深入探讨了它们的体系结构、数据调度方式和开放性。同时从硬件集成方式、数据处理特点和网络平台三方面研究了多现场总线集成的可行性;分析了OPC DA技术优缺点,最后提出一种基于工业以太网和OPC DX技术的新型集成方法。最后,将这一思想与多传感器信息融合算法应用到煤矿生产与监控系统中,为多现场总线集成的研究,提供了一个独特的新思路。
刘泳[9]（2006）在《基金会现场总线应用层协议软件的研究与开发》文中研究表明现场总线技术实现了现场仪表的数字通信和智能处理,具有全开放性,是当前工业控制系统的重要技术。而基金会现场总线得到了世界上几乎所有的着名仪表制造商的支持,并以其技术上的优势,在总线控制系统中处于领先地位。 本论文以当前比较成熟的基金会现场总线低速协议标准H1为研究对象,在深入理解FF H1协议的基础上,从总线访问子层和报文规范子层两个方面,着重对应用层协议进行了深入研究与分析,包括虚拟通信通道、应用关系、标准报文规范格式等关键技术。由于FF现场总线中大部分通信量都要通过应用层提供的虚拟通信通道完成,因此应用层协议功能的实现好坏直接关系到了现场总线的通信质量。结合“基金会现场总线通信协议栈的研究与开发”项目的开展,针对工业控制底层网络对信息传输任务的实时性和快速性的高要求,本论文在对应用层协议的研究分析基础上,对其关键技术进行了详细的软件开发设计,尤其是针对虚拟通信通道的实现难点——虚拟通信关系端点属性、应用关系端点AREP属性及其数据链路映射属性的管理提出了有一定创新的相关属性链接方法,有效的提高了时间和空间效率。目前所开发的通信栈协议已通过协议一致性测试,保证了应用进程之间的实时通信,实现了应用层的开放性,具有一定的工程实用价值。 本论文共分六章。首先在第一章对现场总线的背景、应用及课题的提出、意义等作了综述。然后在第二章介绍了FF H1的协议体系结构和参考模型,并简要解析了应用层协议。第三章和第四章是本论文的重点,包括整个应用层协议的软件分析与设计。第三章为总线访问子层协议的开发,主要从实现其报文传送功能的角度,着重阐述了三种类型应用关系的设计开发。其中为了有效地解决开发中虚拟通信通道VCR的相关属性多次重复使用并动态修改的问题,文中提出了有一定创新的AREP链表属性与VCR相关属性绑定的方法,提高了时间和空间效率。第四章为报文规范子层协议的开发,着重从虚拟通信通道的提供和多种FMS服务的提供两个层次进行了开发,并给出了标准报文格式的软件实现。第五章是联调和测试部分,对应用层协议软件开发的本层测试和通信栈联调部分的标准一致性测试作了详细阐述,并最终给出了测试结果及分析。最后第六章对应用层协议软件的开发工作进行了总结,并对以后的工作进行了展望。
陈金香[10]（2005）在《基金会现场总线低层协议实现》文中研究表明通信控制器是现场总线通信控制单元中的重要组成部分,用于实现现场总线低层协议。目前,出于减轻主CPU 负担的考虑,低层通信协议大多由专用硬件实现,这就使得通信控制器的成本变得非常高。本文主要论述了基于单片机基金会现场总线通信控制器的设计方法。文中对基金会现场总线及其现有的通信控制器进行研究和分析,并参照其特点,利用C8051F310 单片机研发了基金会现场总线通信控制器。同时,设计了基于VB 的串口调试系统,对所设计的通信控制器进行了调试。此外,还设计了多种软件模拟干扰程序,对所设计通信控制器的可靠性进行了初步检测,并给出了检测结果。实验结果表明,我们所设计的通信控制器不仅能实现基金会现场总线低层协议,而且具有高可靠性。
二、基金会现场总线高层协议研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基金会现场总线高层协议研究（论文提纲范文）
（1）基于CAN总线的船舶中央智能控制系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源、研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景 |
| 1.1.3 研究意义 |
| 1.2 船舶控制系统发展现状和趋势 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 1.4 本文组织架构 |
| 第二章 相关通信协议原理 |
| 2.1 现场总线选型 |
| 2.2 CAN总线协议原理 |
| 2.2.1 CAN总线特点 |
| 2.2.2 CAN总线分层结构 |
| 2.2.3 J1939高层协议 |
| 2.3 NMEA2000协议原理与设计 |
| 2.3.1 NMEA2000协议特征 |
| 2.3.2 NMEA2000协议分层结构 |
| 2.3.3 NMEA2000协议数据帧格式及标识符定义 |
| 2.3.4 NMEA2000协议消息参数群设计 |
| 2.4 网络通信技术原理 |
| 2.4.1 TCP/IP协议 |
| 2.4.2 以太网通信技术原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 系统总体设计 |
| 3.1 系统功能需求分析 |
| 3.2 系统硬件总体设计 |
| 3.2.1 处理器选择 |
| 3.2.2 系统硬件总体设计 |
| 3.3 系统软件总体架构设计 |
| 3.3.1 操作系统选择 |
| 3.3.2 软件总体设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 船舶中央智能控制系统硬件设计 |
| 4.1 A6G2C核心板介绍 |
| 4.2 电源模块设计 |
| 4.3 关键功能模块电路设计 |
| 4.3.1 CAN总线电路设计 |
| 4.3.2 USB电路设计 |
| 4.3.3 以太网电路设计 |
| 4.4 PCB抗干扰设计 |
| 4.5 硬件平台实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 船舶中央智能控制系统软件设计 |
| 5.1 Linux环境搭建 |
| 5.2 Linux开发环境配置 |
| 5.2.1 交叉编译环境配置 |
| 5.2.2 相关环境配置 |
| 5.2.3 u-boot移植 |
| 5.2.4 Linux内核移植 |
| 5.2.5 Linux根文件系统移植 |
| 5.2.6 开发软件安装 |
| 5.3 软件设计 |
| 5.3.1 NMEA2000数据传输流程设计 |
| 5.3.2 TCP/IP协议数据传输流程设计 |
| 5.3.3 系统软件主流程设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 系统功能测试 |
| 6.1 以太网通信测试 |
| 6.1.1 网口配置与测试 |
| 6.1.2 告警阈值设置测试 |
| 6.2 NMEA2000通信测试 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文清单 |
（2）基于CAN总线的电梯控制系统的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 国内外技术研究现状和发展 |
| 1.3 课题的目的和意义 |
| 1.4 主要内容 |
| 第二章 基于CAN总线的电梯群控串行通讯 |
| 2.1 群控电梯通讯简介 |
| 2.2 现场总线的原理及其发展 |
| 2.3 CAN总线技术 |
| 2.3.1 CAN总线的特点 |
| 2.3.2 CAN总线的结构及应用 |
| 2.4 CAN总线应用于电梯群控系统的优点 |
| 2.5 电梯控制系统的CAN节点原理设计 |
| 本章小节 |
| 第三章 电梯群控系统的分析及调度算法的设计 |
| 3.1 电梯群控系统的简述 |
| 3.2 电梯群控系统的特性分析 |
| 3.3 电梯群控系统的需求分析 |
| 3.4 电梯群控系统的工作原理 |
| 3.5 电梯群控算法的设计 |
| 3.5.1 电梯系统的运行模式 |
| 3.5.2 电梯群控调度规则 |
| 3.5.3 群控系统多目标优化派梯算法 |
| 本章小节 |
| 第四章 电梯系统中外呼与内呼控制器的硬件设计 |
| 4.1 电梯的基本运行状态 |
| 4.1.1 电梯的正常运行 |
| 4.1.2 电梯的检修运行 |
| 4.1.3 电梯的司机运行 |
| 4.1.4 电梯的消防运行 |
| 4.2 外呼模块的硬件设计 |
| 4.2.1 外呼模块的整体结构图 |
| 4.2.2 硬件选型 |
| 4.2.3 外呼模块的硬件电路图 |
| 4.3 内呼模块的硬件设计 |
| 4.3.1 内呼模块的整体结构图 |
| 4.3.2 内呼模块的功能说明 |
| 4.3.3 内呼模块的接线端子定义 |
| 4.3.4 内呼控制器核心电路 |
| 4.3.5 内呼按键控制电路 |
| 4.3.6 内呼输入输出控制电路 |
| 4.3.7 内呼显示电路 |
| 4.3.8 CAN驱动电路 |
| 本章小节 |
| 第五章 电梯系统中外呼与内呼控制器的软件设计 |
| 5.1 电梯控制系统的任务分配 |
| 5.2 电梯系统数据通讯协议的定义 |
| 5.3 主程序流程图 |
| 5.4 CAN总线通信的软件设计 |
| 5.4.1 CAN初始化 |
| 5.4.2 CAN数据发送部分 |
| 5.4.3 CAN数据接收部分 |
| 5.5 外呼模块的软件设计 |
| 5.5.1 外呼发送数据部分 |
| 5.5.2 外呼接收数据部分 |
| 5.6 内呼模块的软件设计 |
| 5.6.1 内呼发送数据部分 |
| 5.6.2 内呼接收数据部分 |
| 本章小节 |
| 第六章 电梯群的监控界面设计 |
| 6.1 上位机组态软件MCGS的介绍 |
| 6.2 电梯监控系统的结构 |
| 6.3 电梯监控界面的设计 |
| 6.3.1 登录界面 |
| 6.3.2 主监控界面 |
| 6.3.3 单梯监控详情界面 |
| 6.3.4 维修人员记录界面 |
| 6.3.5 维护人员登录界面 |
| 6.3.6 电梯历史故障界面 |
| 6.4 监控系统的程序设计 |
| 6.4.1 组建数据库 |
| 6.4.2 动画连接 |
| 6.4.3 运行策略 |
| 6.4.4 通讯连接 |
| 6.4.5 数据连接 |
| 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）分布式潮流能发电监控系统设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.3 潮流能发电技术研究现状 |
| 1.3.1 潮流能发电获能装置概述 |
| 1.3.2 潮流能发电监控系统研究现状 |
| 1.3.3 潮流能发电电气系统概述 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 分布式潮流能发电监控系统整体方案设计 |
| 2.1 监控系统需求分析 |
| 2.1.1 锚定式发电装置 |
| 2.1.2 发电装置工作状态 |
| 2.1.3 监控系统整体功能需求分析 |
| 2.1.4 发电装置控制功能需求分析 |
| 2.2 监控系统总线的选择 |
| 2.2.1 工业现场总线技术比较 |
| 2.2.2 CAN总线技术 |
| 2.3 分布式潮流能发电监控系统整体方案 |
| 2.3.1 监控系统总线拓扑结构 |
| 2.3.2 锚定式发电装置控制方案 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 分布式潮流能发电监控系统硬件设计 |
| 3.1 系统硬件构成 |
| 3.2 传感器选型及测试 |
| 3.2.1 流速传感器 |
| 3.2.2 霍尔传感器 |
| 3.2.3 姿态传感器 |
| 3.2.4 其他模块 |
| 3.3 STM32 主控制器硬件设计 |
| 3.3.1 STM32 核心系统 |
| 3.3.2 电源电路 |
| 3.3.3 隔离CAN收发器模块 |
| 3.3.4 EEPROM存储模块 |
| 3.3.5 继电器驱动电路 |
| 3.3.6 传感器接口电路 |
| 3.3.7 程序下载调试电路 |
| 3.4 远程电气控制系统设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 分布式潮流能发电监控系统软件设计 |
| 4.1 发电装置PID姿态控制算法分析 |
| 4.1.1 PID控制算法简介 |
| 4.1.2 PID变速积分控制 |
| 4.2 STM32 主控制器软件设计 |
| 4.2.1 软件开发工具 |
| 4.2.2 程序流程设计 |
| 4.2.3 软件的模块化编写 |
| 4.3 系统通信协议设计 |
| 4.3.1 串口通信协议 |
| 4.3.2 CAN通信协议 |
| 4.4 上位机监控界面设计 |
| 4.4.1 串口收发程序 |
| 4.4.2 数据处理程序 |
| 4.4.3 数据存盘程序 |
| 4.4.4 系统时间程序 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 系统调试与海上试验研究 |
| 5.1 陆地调试 |
| 5.1.1 串口通信调试 |
| 5.1.2 模型姿态实验 |
| 5.2 样机系统测试 |
| 5.2.1 电气控制系统测试 |
| 5.2.2 样机发电效率测试 |
| 5.3 海上实地试验 |
| 5.3.1 海上试验过程 |
| 5.3.2 海上试验数据分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）FF技术在化工装置安全生产中的研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 化工控制特点及 FF 总线应用现状 |
| 1.3 控制系统的确定 |
| 1.4 论文主要内容 |
| 第二章 基金会现场总线技术 |
| 2.1 现场总线简介 |
| 2.1.1 现场总线、工业以太网的基本概念 |
| 2.1.2 现场总线的特点 |
| 2.2 几种流行的现场总线技术简介 |
| 2.2.1 CAN 现场总线 |
| 2.2.2 WorldFIP 现场总线 |
| 2.2.3 LonWorks 现场总线 |
| 2.2.4 DeviceNet |
| 2.2.5 HART 现场总线 |
| 2.2.6 Profibus 现场总线 |
| 2.2.7 FF 现场总线 |
| 2.3 FF 现场总线通信模型 |
| 2.3.1 FF 通信模型和 ISO/OSI 参考模型 |
| 2.3.2 FF 现场总线通信系统概述 |
| 2.3.3 FF 物理层 |
| 2.3.4 FF 数据链路层 |
| 2.3.5 FF 应用层 |
| 2.3.6 FF 用户层 |
| 2.4 现场总线网络拓扑结构 |
| 2.4.1 树型拓朴(鸡爪型) |
| 2.4.2 基金会现场总线网络拓扑 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 FF 现场总线系统和总线仪表的安全设计要求 |
| 3.1 现场总线危险区域应用要求 |
| 3.1.1 整体概念 |
| 3.1.2 现场总线本质安全概念（FISCO） |
| 3.1.3 现场总线非可燃性（FNICO） |
| 3.2 FF 控制系统的设计规范要求 |
| 3.3 FF 现场总线设备设计应用要求 |
| 3.4 危险区域划分和防爆方式确定 |
| 3.4.1 危险区域划分 |
| 3.4.2 危险区域防爆方式确定 |
| 3.5 阀门网段负载的分布要点 |
| 3.5.1 Ⅰ级阀门和网络 |
| 3.5.2 Ⅱ级阀门和网络 |
| 3.5.3 Ⅲ级阀门和网段 |
| 3.5.4 Ⅳ级网段-非控制级 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 控制系统设计 |
| 4.1 工艺过程介绍 |
| 4.1.1 聚乙烯醇-聚合物共混工段工艺流程及控制策略 |
| 4.2 控制系统设计 |
| 4.2.1 FF 现场总线工程设计方法 |
| 4.2.2 FF 现场总线实施的基本原则 |
| 4.2.3 网段的风险管理 |
| 4.2.4 控制方式和系统设计 |
| 4.2.5 物理层的安全、防爆设计 |
| 4.2.6 FF 网段辅助设备安全性原则 |
| 4.3 现场总线系统工程设计文档要求 |
| 4.3.1 工程设计方（EPC）向 DCS 制造厂提交文件 |
| 4.3.2 控制系统系统图纸 |
| 4.3.3 设备厂商文档 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 控制系统的体系结构 |
| 5.1 控制系统结构 |
| 5.1.1 现场总线控制系统 |
| 5.1.2 控制系统硬件结构 |
| 5.1.3 FF 现场总线设备选择及安全认证要求 |
| 5.2 FF 段设计说明 |
| 5.3 软件组态 |
| 5.4 工厂验收测试（FAT）、现场安装调试 |
| 5.4.1 工厂验收测试 |
| 5.4.2 现场安装调试 |
| 5.4.3 网络/网段校验 |
| 5.4.4 回路检查/现场完整性测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（5）现场总线嵌入式技术和应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 课题的研究内容 |
| 第二章 现场总线协议及相关的芯片 |
| 2.1 现场总线的简介 |
| 2.1.1 现场总线的基本概念 |
| 2.1.2 现场总线系统的特点 |
| 2.1.3 现场总线系统的优点 |
| 2.2 主要现场总线协议及相关协议芯片 |
| 2.2.1 FF 现场总线 |
| 2.2.2 LonWorks 现场总线 |
| 2.2.3 PROFIBUS 现场总线 |
| 2.2.4 CAN 现场总线 |
| 2.2.5 DeviceNet 现场总线 |
| 2.2.6 HART 现场总线 |
| 2.3 嵌入式应用的特点 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 CANopen 协议 |
| 3.1 CANopen 协议概述 |
| 3.2 CAL 协议 |
| 3.3 CANopen 协议 |
| 3.3.1 对象字典OD |
| 3.3.2 CANopen 通讯 |
| 3.3.3 CANopen 预定义连接集 |
| 3.3.4 CANopen 标识符的分配 |
| 3.3.5 CANopen boot-up 过程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于 CANopen 的超声波液位探测仪表 |
| 4.1 超声波液位探测仪表的软硬件设计 |
| 4.1.1 超声波液位探测的原理 |
| 4.1.2 超声波液位探测仪表的硬件总体设计 |
| 4.1.3 超声波液位探测仪表的发射电路 |
| 4.1.4 超声波液位探测仪表的接收电路 |
| 4.1.5 超声波液位探测仪表的软件设计 |
| 4.2 通信模块的硬件设计 |
| 4.3 通信模块的软件设计 |
| 4.3.1 对象字典的建立 |
| 4.3.2 协议栈软件结构 |
| 4.3.3 I/O 模块的设备描述 |
| 4.4 本章小节 |
| 第五章 总结和展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（7）基于DSP的CAN总线技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 综述 |
| 1.2 课题来源及其研究的背景和意义 |
| 1.3 课题研究的主要工作 |
| 2 工业控制系统总体方案设计 |
| 2.1 系统总体方案的选择 |
| 2.2 现场总线协议标准的选择 |
| 2.3 CAN 总线高层协议的选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于CAN 总线的工业控制系统方案讨论 |
| 3.1 处理器的选型 |
| 3.2 CAN 总线收发器的选型 |
| 3.3 总线隔离方案选择 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于DSP 的CAN 总线工业控制系统软件设计 |
| 4.1 CAN 总线协议的介绍 |
| 4.2 主机CAN 总线通信软件实现 |
| 4.3 从机CAN 总线通信软件实现 |
| 4.4 本章小节 |
| 5 系统的调试与测试 |
| 5.1 系统的通信软件模块测试 |
| 5.2 从机低功耗模式测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 从机F2812 资源分配文件 |
（8）多种现场总线集成及其在煤矿中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 多现场总线共存现状 |
| 1.2.1 基金会现场总线（FF） |
| 1.2.2 PROFIBUS |
| 1.2.3 LONWORKS |
| 1.2.4 CAN |
| 1.3 目前多现场总线集成研究的现状和不足 |
| 1.4 本设计的主要内容及意义 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 两种典型现场总线的比较 |
| 2.1 FF和PROFIBUS的通信模型结构 |
| 2.1.1 FF的通信模型结构 |
| 2.1.2 PROFIBUS的通信模型结构 |
| 2.2 FF和PROFIBUS的物理层比较 |
| 2.3 FF和PROFIBUS的数据链路层比较 |
| 2.3.1 FF的数据链路层 |
| 2.3.2 PROFIBUS的数据链路层 |
| 2.4 FF和PROFIBUS的应用层比较 |
| 2.4.1 FF的应用层 |
| 2.4.2 PROFIBUS的应用层 |
| 2.5 FF和PROFIBUS的用户层及开放性 |
| 2.6 FF和PROFIBUS的系统和网络管理 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 多现场总线集成的可行性研究 |
| 3.1 多现场总线的硬件集成方式 |
| 3.2 多现场总线集成的数据处理特点 |
| 3.3 多现场总线集成的网络平台—工业以太网 |
| 3.3.1 工业以太网的优缺点 |
| 3.3.2 对工业以太网的改进 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 OPC服务器的设计 |
| 4.1 应用OPC技术的背景 |
| 4.2 OPC的数据存取方式及体系结构 |
| 4.2.1 OPC 的数据存取方式 |
| 4.2.2 OPC的体系结构及规范内容 |
| 4.3 OPC服务器数据交换（OPC DX） |
| 4.3.1 OPC DX的特点与优势 |
| 4.3.2 OPC DX服务器的结构 |
| 4.3.3 OPC DX服务器的动作过程 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 多现场总线集成理论在煤矿生产和环境监控中的应用 |
| 5.1 多现场总线技术在煤矿生产领域的应用背景 |
| 5.2 多现场总线技术在煤矿生产中的应用 |
| 5.2.1 煤矿多现场总线集成子系统结构 |
| 5.2.2 生产设备自动控制子系统 |
| 5.2.3 煤矿环境监控子系统 |
| 5.3 多现场总线集成模型 |
| 5.4 多现场总线集成系统的实时性研究 |
| 5.5 OPC DX客户端程序设计 |
| 5.5.1 OPC DX客户端程序的主要任务 |
| 5.5.2 OPC DX客户端程序 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 攻读学位期间已发表的学位论文内容相关的学术论文及科研成果 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）基金会现场总线应用层协议软件的研究与开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景分析 |
| 1.1.1 现场总线产生与发展 |
| 1.1.2 基金会现场总线特色与应用 |
| 1.1.3 应用层综述 |
| 1.2 研究现实意义 |
| 1.3 本文研究内容及结构 |
| 第二章 FF H1协议解析 |
| 2.1 H1协议体系与参考模型 |
| 2.2 H1总线协议数据的构成 |
| 2.3 H1应用层协议解析 |
| 2.3.1 总线访问子层FAS协议解析 |
| 2.3.2 总线报文规范子层FMS协议解析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 应用层总线访问子层开发 |
| 3.1 开发要点与难点分析 |
| 3.2 三层协议状态机模型的软件设计 |
| 3.2.1 协议状态机的层次和机理分析 |
| 3.2.2 状态机函数的技术实现 |
| 3.3 三种应用关系的机理分析与软件开发 |
| 3.3.1 应用关系AR机理综述 |
| 3.3.2 AR建立的软件设计 |
| 3.3.3 AR撤销的软件设计 |
| 3.3.4 应用关系端点AREP的维护与管理 |
| 3.4 FAS接口的分析与开发 |
| 3.4.1 与上层FMS的接口设计 |
| 3.4.2 与下层DLL的映射接口设计 |
| 3.4.3 与网络管理的接口设计 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 应用层报文规范子层开发 |
| 4.1 开发要点与难点分析 |
| 4.2 各组成模块的层次与机理分析 |
| 4.3 VCR通信通道的软件开发 |
| 4.3.1 VCR在报文规范子层的约定 |
| 4.3.2 VCR的初始化 |
| 4.3.3 处理对象Transaction Object |
| 4.3.4 VCR的兼容性检测 |
| 4.3.5 VCR建立与数据传输流程 |
| 4.3.6 VCR与AR映射分析 |
| 4.4 服务提供模块的软件开发 |
| 4.4.1 对象字典OD的软件设计 |
| 4.4.2 其他模块的难点分析 |
| 4.4.3 确认性服务举例说明 |
| 4.4.4 非确认性服务举例说明 |
| 4.4.5 服务提供的统一接口设计 |
| 4.5 FMS子层的接口设计 |
| 4.5.1 与下层FAS的映射接口设计 |
| 4.5.2 与上层用户的接口设计 |
| 4.6 标准报文格式的提供 |
| 4.6.1 FMS信息格式 |
| 4.6.2 编解码原理与形式解析 |
| 4.6.3 编解码的软件设计 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 联调与测试 |
| 5.1 FAS子层的本层测试 |
| 5.1.1 报告分发型通信通道的测试 |
| 5.1.2 发布者／预订者型通信通道的测试 |
| 5.1.3 客户／服务器型通信通道的测试 |
| 5.1.4 通信通道的测试结果及分析 |
| 5.2 FMS子层的本层测试 |
| 5.2.1 FMS服务的测试 |
| 5.2.2 FMS标准报文格式的测试 |
| 5.2.3 FMS与用户层接口的测试 |
| 5.2.4 FMS本层测试的结果及分析 |
| 5.3 通信协议栈软件的一致性测试 |
| 5.3.1 一致性测试系统CTS分析 |
| 5.3.2 上位测试代理UTA分析 |
| 5.3.3 应用层测试案例与结果 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 协议软件开发总结 |
| 6.1.1 总线访问子层的开发总结 |
| 6.1.2 报文规范子层的开发总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读硕士期间发表的论文和科研成果 |
（10）基金会现场总线低层协议实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 课题内容 |
| 1.3 本文结构 |
| 1.4 前任同学的工作概况 |
| 第二章 基金会现场总线 |
| 2.1 现场总线技术简介 |
| 2.2 基金会现场总线简介 |
| 2.3 基金会现场总线通信模型 |
| 2.3.1 基金会现场总线物理层 |
| 2.3.2 基金会现场总线数据链路层 |
| 2.4 基金会现场总线通信控制器 |
| 2.4.1 基金会现场总线通信圆卡 |
| 2.4.2 基金会现场总线通信控制器的功能 |
| 2.4.3 FB3050 简介 |
| 第三章 通信控制器总体设计方案 |
| 3.1 设计任务 |
| 3.1.1 设计目标 |
| 3.1.2 设计要求 |
| 3.2 总体设计方案 |
| 3.3 可靠性设计 |
| 第四章 通信控制器设计 |
| 4.1 微处理器的选择 |
| 4.2 通信控制器软件设计 |
| 4.2.1 开发手段和编程语言的选择 |
| 4.2.2 主程序设计 |
| 4.2.3 总线发送和接收程序设计 |
| 4.2.4 串口接收和发送程序设计 |
| 第五章 调试系统设计 |
| 5.1 调试系统简介 |
| 5.2 调试系统工作原理 |
| 5.3 调试系统主机软件设计 |
| 5.3.1 通信控件MSComm |
| 5.3.2 主机1 的通信程序设计 |
| 5.3.3 主机2 的通信程序设计 |
| 第六章干扰程序设计 |
| 6.1 数据被意外修改的模拟干扰程序设计 |
| 6.1.1 设计思想 |
| 6.1.2 模拟干扰程序设计 |
| 6.2 模拟残帧的干扰程序设计 |
| 6.2.1 模拟数据帧处出现多位数的干扰程序设计 |
| 6.2.2 模拟数据帧丢失若干位数据的干扰程序设计 |
| 6.3 模拟高频干扰程序设计 |
| 6.3.1 设计思想 |
| 6.3.2 模拟干扰程序设计 |
| 第七章系统调试 |
| 7.1 系统通信功能调试 |
| 7.1.1 分配地址 |
| 7.1.2 接收、发送探测帧 |
| 7.1.3 检测系统产生错误报告能力 |
| 7.2 系统对不同种类数据帧处理的调试 |
| 7.2.1 长地址数据帧 |
| 7.2.2 十六位地址数据帧 |
| 7.2.3 八位地址数据帧 |
| 7.3 测试通信控制器抗干扰能力 |
| 7.3.1 总线上出现残帧 |
| 7.3.2 CRC校验 |
| 7.3.3 高频(尖峰)干扰 |
| 第八章 结论与展望 |
| 学习期间发表的论文 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、基金会现场总线高层协议研究（论文参考文献）
- [1]基于CAN总线的船舶中央智能控制系统设计与实现[D]. 张富超. 青海师范大学, 2020
- [2]基于CAN总线的电梯控制系统的研究与设计[D]. 薄乐. 大连交通大学, 2019(08)
- [3]分布式潮流能发电监控系统设计与研究[D]. 滕会刚. 哈尔滨工业大学, 2018(02)
- [4]FF技术在化工装置安全生产中的研究及应用[D]. 欧艳新. 上海交通大学, 2012(04)
- [5]现场总线嵌入式技术和应用研究[D]. 徐德慧. 上海交通大学, 2009(04)
- [6]现场总线控制系统应用现状及发展趋势[A]. 解怀仁. 中国石油和石化工程研究会第九届会员代表大会论文集, 2008
- [7]基于DSP的CAN总线技术研究[D]. 李渊. 华中科技大学, 2007(06)
- [8]多种现场总线集成及其在煤矿中的应用研究[D]. 华明. 辽宁工程技术大学, 2007(06)
- [9]基金会现场总线应用层协议软件的研究与开发[D]. 刘泳. 浙江大学, 2006(05)
- [10]基金会现场总线低层协议实现[D]. 陈金香. 内蒙古工业大学, 2005(08)
标签：现场总线论文; 通信论文; 现场总线控制系统论文; 电梯控制系统论文; 技术协议论文;