现场总线及现场总线智能仪表的发展
现场总线及现场总线智能仪表的发展
【摘要】现场总线技术及现场总线智能仪表是计算机技术、控制技术及通讯技术发展的必然结果。现场总线仪表近年来发展极为迅速, 已成为自动化仪表发展的方向, 应用前景是十分广阔的，现场总线控制系统(FCS)是分散型控制系统(DCS)的继承完善和进一步发展,终将取代分散控制系统(DCS)。现场总线智能仪表,含各种变送器执行器调节阀调节器等,都附有微处理器,都是全数字化标准化智能型的。
【关键词】现场总线智能仪表发展
中图分类号：G623.58 文献标识码：A 文章编号：
现场总线是生产现场的测量控制设备与控制室内的自控装置之
间的串行、多点、全数字的通信总线，也被称为控制领域的计算机局域网。这里所说的测量控制设备包括: 过程变量( 流量、温度、压力、物位等) 的转换器或变送器、积算装置、指示器、控制阀、On- Off 开关、电子驱动马达( 包括机械手的步进电机等) 以及安装在现场的简单PLC 和调节器等。目前, 国际电工委员会( IEC) 已经推出了由8 个部分组成的现场总线标准IEC61158。这虽然不是一个统一的标准, 但对其未来工业自动化领域网络技术的发展和产品的更新换代, 将
产生意义深远的影响。
智能现场总线仪表简称现场仪表, 是指由微处理器控制的、符合现场总线标准的仪表。鉴于目前多个标准共存, 且一台仪表难以作到兼容多种总线规范, 现场仪表只能有选择的针对某种总线标准进行
设计。
一、现场总线特点及其发展
现场总线是一种双向串行数字化传输的通讯总线, 是国际上80年代末兴起的新技术, 进入90年代走向实用化。它的出现使仪器仪表实现智能化、串行数字化传输, 改变了传统现场仪表装置与主控系统点对点的联系方式, 大量节省了现场布线缆；同时由于现场仪表装
置的智能化, 把部分主控系统的功能直接下放到现场仪表和装置中, 强化了现场控制功能, 使控制更直接、可靠, 且大大减化了主控系统的结构, 节省了工程设计及施工费用。亦有人认为：现场总线控制系统FCS应该与集散式控制系统DCS相互兼容。首先以工程成本和效益看, 现场总线的根本优势是具良好的互操作性；结构简单, 从而布线费用低；控制功能分散, 灵活可靠, 以及现场信息丰富。然而, 这些优势是建立在FCS系统初装的前提下, 如果企业建立有完善DCS, 现在要向FCS过渡, 则必须仔细考虑现有投资对已有投资的回报率。充分利用已有的DCS,设施, 现有DCS,的布线以及成熟的DCS,控制管理方式来实现FCS是我们应选之途。
现场总线的特点：
1、系统的全开放, 开放系统是指通信协议公开，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换，现场总线开发者就是要致力于建立统一的工厂底层网络的开放系统。这里的开放是指对相关标准的一致、公开性，强调对标准的共识与遵从。以往一个公司的数字化控制系统只对本公司的数字仪表、以自己的通讯协议通讯, 无法和其它公司产品联网,给用户使用带来不便。制定现场总线通讯协议, 可以使不同公司的产品只要符合同一协议, 就可以在同一条总线上工作。实现了控制系统的开放, 给用户在选择不同公司产品组成最佳性能
价格比的系统配置时带来极大的方便。
2、实行点对点，一点对多点的数字通信。而互用性则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。
3、现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。
4、系统结构的高度分散性。由于现场设备本身已可完成自动控制的基本功能，使得现场总线已构成一种新的全分布式控制系统的体系结构。从根本上改变了现有DCS 集中与分散相结合的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了可靠性。
5、对现场环境的适应性。工作在现场设备前端，作为工厂网络底层的现场总线，是专为在现场环境工作而设计的，它可支持双绞线、
同轴电缆、光缆、射频、红外线、电力线等，具有较强的抗干扰能力，能采用两线制实现送电与通信，并可满足本质安全防爆要求等。
二、现场总线智能仪表及其发展
1、现场总线仪表的基本特征
与 DCS 系统中的现场仪表相比，FCS 现场总线控制系统中的现场仪表的主要特点分析如下。
（1）控制功能
FCS 系统将许多控制功能从控制室移至现场仪表，大量过程测量与控制信息就地采集、就地处理、就地使用、实现就地控制，使过程控制基本分散到现场。只要在现场仪表的微处理器中装入PID 等控制模块就具有控制功能，可以实现就地控制。控制室中的上位机主要进行优化控制协调控制监督控制和管理自动化。
（2）智能化功能
在FCS 系统中的现场仪表必须具有智能化功能，也就是要能自己管自己，最大限度地保证自己工作正常稳定，因此都具有内附微处理器，能够自动进行非线性校正频率补偿温度补偿，以及故障诊断等智能化功能。其量程设定和零点调整用遥控方式进行。
（3）开放性与互换性
不同厂家的产品采用统一的国际标准，在硬件软件通讯规程连接方式等方面互相兼容，可以互换和联用。这种开放性系统对用户使用操作维护扩展都十分有利。
（4）带有总线接口
现场仪表相互之间（如流量变送器与调节阀）要完成闭环控制功能需要传送信息，控制模块既可以装在流量变送器中的微处理器中；也可以装在调节阀中的微处理器里。组成闭环控制的信息传递，就是通过各自的接口经现场总线传输的。同时，现场仪表与控制室中的上位机之间的通讯也是由接口经现场总线传输进行的。
（5）通讯功能
所有的智能化现场仪表，包括变送器执行器等都通过接口挂接在现场总线上。现场总线采用双绞线光缆或无线电方式。目前主要以双
绞线为主，也就是说上位机与所有现场仪表的连接只有两根导线。这两根导线不仅可以承担现场仪表所需的供电，而且承担了它们之间全数字化双向串行通讯。用数字信号取代模拟信号不仅可以提高抗干扰能力，延长信息传输距离，而且大量削减现场与控制室之间导线安装费用。而在DCS 系统中每一台现场仪表就有一对导线联向控制室，当然这种多站的通讯必须遵守统一的通讯规范和标准。
2、现场总线智能仪表原理结构
现场总线智能仪表是现场总线通信技术与智能仪表相结合的产物, 是今后仪表的发展方向。其原理结构图如图1所示。
图1现场总线智能仪表示意图
其中, A 部分完成传统仪表的测量、显示、报警、自检等功能, 是仪表的本体部分。B 部分为数据传输与控制部分, 主要完成现场总线的通信任务以及各种控制算法。两部分一般采用双CPU 的工作方式, 一个CPU完成一部分的功能。例如, 现场总线智能汽包水位计,由A 部分对差压△P 、汽包压力P0、环境温度t 进行测量, 在单片机内完成数字滤波、非线性校正等工作, 计算得到真实水位, 由LED 进行现场显示, 然后将数据送到B 部分。B 部分可根据需要将数据以规定的格式发送出去, 也能调用控制功能模块, 完成一定的控制任务。另外, B 部分接受外来信息, 如参数设定、报警值设定等。
------------最新【精品】范文
现场总线技术的特点及发展趋势 摘要现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一，广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系，被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术，将其作为今后工业过程控制技术研究的重点，并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。 关键词现场总线数字通讯集散系统 现场仪表与控制室仪表之间的数字通信统称为现场总线。现场总线技术自20世纪90 年代出现以来已成为世界范围内自动化技术发展的热点之一，广泛用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系，被誉为“自动化仪表与控制系统的一次变革”。我国自20世纪90年代后期即开始引入并研究总线技术，将其作为今后工业过程控制技术研究的重点，并于1996年正式将现场总线技术的研究和产品开发列入九五国家重点科技攻关项目。现场总线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，受到世界范围的关注，成为自动化技术发展的热点，并将导致自动化系统结构与设备的深刻变革。国际上许多有实力、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。 人们把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代控制系统，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代控制系统，把数字计算机集中式控制系统称为第三代控制系统，把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代控制系统，把现场总线系统称为第五代控制系统，也称作FCS——现场总线控制系统。作为新一代控制系统，它一方面突破了DCS系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。 现有较强实力和影响的现场总线技术有:FoudationFieldbus（FF）、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline等。它们具有各自的特色，在不同应用领域形成了自己的优势。 一、现场总线的技术特点 1、具有良好的系统开放性。现场总线技术通信协议公开，相关标准的一致，它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换。用户可按自己需要的大小把来自不同供应商的产品随意组成不同的系统。 2、系统结构的高度分散性。因为自控技术的飞速发展，现场设备本身已经具备自动控制的基本功能，所以现场总线技术采用了全分布式控制系统的体系结构。这种体系结构从根本上改变了现有DCS的集散控制系统体系，简化了系统结构，提高了系统可靠性。 3、互可操作性与互用性。现场总线技术可实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点，一点对多点的数字通信。互用性意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。 4、现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、流量处理与控制等功能分散到现场设备中完成，仅靠现场设备即可完成自动控制的基本功能，并可随时诊断设备的运行状态。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/7714976724.html, 浅谈智能仪表的前景和特点 作者：闫森 来源：《中国科技博览》2015年第24期 [摘要]智能仪器仪表技术是一门集电子技术、单片机技术、自动化仪表、自动控制技术、计算机应用等于一体的跨学科的专业技术。随着微电子和计算机技术的快速发展，智能测量与控制仪表的发展，在不同的总线和网络相关的产业前景和百老汇显示，越来越成为一个重要的问题，最关注的行业和专业人士。因此，知识和理解的智能仪表的特点、发展趋势和应用前景是非常重要和必要的。 [关键词]智能仪表；前景；特点；数控自动化 中图分类号：TP216 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）24-0301-01 微电子技术和计算机技术的发展，引发了仪器结构的根本改变以单片机为主体，将计算机与检测技术，形成了新一代“智能仪表在测量过程自动化，测量数据的处理，和功能的多样性与常规测量电路的传统方法相比，有了很大的进步。传统仪器不能轻易或智能电表不仅可以解决需要解决的问题，它还简化了硬件电路，提高了仪器的可靠性更容易实现高精度的目标，高性能和多功能。随着科学技术的发展，智能仪器的程度越高。智能仪表不仅能完成各种物理量显示在发送输出，继电器控制输出，如通信、数据的多功能。近年来，智能测量控制仪表的发展尤为迅速。国内市场上出现了各种各样的智能测量控制仪表，如智能化的自动压差补偿节流式流量计，开展智能温度控制仪表程序，对各种复杂的智能调节器的数字PID控制法，以及用于光谱分析和智能气相色谱数据处理。 一.智能仪表的特点 1.1 测量数据的存储和处理，是智能测试系统的主要优点。比较数据的分析和处理传统的测试系统，为实时处理和测量结果修正智能测试系统软件，不仅使人们从繁重的手工数据处理操作，大大提高了精度，而且信号数字滤波器的采集，时域和频域分析，以获取更多的信息。此外，由于采用单片机或微控制器的智能仪表，使许多原来的硬件逻辑难以解决或无法使用的软件解决方案，在一个非常灵活的方式解决问题。 1.2 对测量过程的控制和数据处理功能的软件的智能化仪器，这使得它可以一机多用。智能电力需求分析应用于电力系统，例如，不仅可以测量不同功率，功率，电源电压，电流，功率因数，频率，也可以预设电源计划，并结合自动测量，打印，警告和许多其他功能。 1.3 测量过程是在软件的控制下，系统CPU的指挥下，按照软件程序，常数值处理，各种转换，逻辑，驱动执行机构完成一个特定的动作，使系统工作按一定的顺序。例如：键盘扫描和测量范围的选择，开关闭合，数据采集，传输和处理，以及显示和打印或是单片微控制器控
工业以太网与现场总线的优缺点 1 引言 用于办公室和商业的以太网伴随着现场总线大战硝烟已悄悄地进入了控制领域，近年来以太网更是走向前台，发展迅速，颇引人注目。究其原因，主要由于工业自动化系统正向分布化、智能化的实时控制方面发展，其中通信已成为关键，用户对统一的通信协议和网络的要求日益迫切。另一方面，Intranet/Internet等信息技术的飞速发展，要求企业从现场控制层到管理层能实现全面的无缝信息集成，并提供一个开放的基础构架，而目前的现场总线尚不能满足这些要求。 现场总线的出现确实给工业自动化带来一场深层次的革命，但多种现场总线互不兼容，不同公司的控制器之间不能实现高速的实时数据传输，信息网络存在协议上的鸿沟,导致“自动化孤岛”现象的出现，促使人们开始寻求新的出路并关注到以太网。同时现场总线的传输速率也远远不如工业以太网传输速率快。 2 以太网与工业以太网 2.1 什么是以太网与工业以太网 以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网（LAN）中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以10～100Mbps的速率传送信息包，双绞线电缆型号为10 Base T。以太网由于其低成本、高可靠性以及10Mbps的速率而成为应用最为广泛的以太网技术。直扩的无线以太网可达11Mbps，许多制造供应商提供的产品都能采用通用的软件协议进行通信，开放性好。 普通以太网应用到工业控制系统，这种网络叫工业以太网。 2.2 以太网具有的优点 （1）具有相当高的数据传输速率（目前已达到100Mbps），能提供足够的带宽； （2）由于具有相同的通信协议，Ethernet和TCP/IP很容易集成到IT（信息技术）世界； （3）能在同一总线上运行不同的传输协议，从而能建立企业的公共网络平台或基础构架；
西安理工大学 欧阳学文 研究生课程论文/研究报告 课程名称：智能仪器 课程代号：030416 任课教师：赵怀军 论文/研究报告题目：智能仪器的研究现状与发展趋势 完成日期：2016年7 月19日 学科：仪器仪表工程 学号： 姓名： 成绩： 目录 1.研究现状2 1.1智能仪器的历史沿革4 2.发展趋势5
2.1智能仪器的组成5 2.2智能仪器的发展趋势6 (1)微型化7 (2)多功能化7 (3)人工智能化8 (4)融合ISP和EMIT技术8 (5)网络化9 (6)虚拟仪器是智能仪器发展的新阶段9 2.3智能仪器与数据采集系统的发展趋势10 (1)独立式智能仪器及自动测试系统10 (2)个人仪器与VXI仪器系统11 3.总结12 4.主要参考文献13 1.研究现状
测试仪器是实现测试的基本工具。测试仪器发展至今，主要经历了四个阶段： （1）模拟仪器 早期的模拟仪器是基于物理定律产生的，如安培表、伏特表等。这种仪器的共同特征是带有表盘和机械表针，靠人读取被测量，因而误差大，精度低。到20世纪50年代，随着电子技术的兴起，出现了电子仪器仪表，如电子示波器、信号发生器等。 （2）数字仪器 数字仪器是将对模拟信号的测量转化为对数字信号的测量，并以数字形式显示和输出测量结果，如数字电压表、数字电流表等。 （3）智能仪器 智能仪器是将微处理器置入数字仪器中，实现数据存储、数据处理、逻辑判断、仪器自检等功能。[10]含有微计算机或微处理器的测量仪器，由于拥有对数据的存储、运算、逻辑判断及自动操作等功能，有着一定的智能作用，因而被称为智能仪器。智能仪器是计算机技术向测量仪器移植的产物。近年来，随着迅猛发展的微计算机和微电子等技术渗透到测量和仪器领域，智能仪器已开始从数据处理向知识处理发展，其概念内涵日益延拓。 （4）虚拟仪器 现代科学技术的飞速发展，高度自动化的工业化大生产迫切需要功能更强大、成本更低廉、系统更灵活的新一代测试仪器。计算机总线技术、软件技术及相关技术的发展，使
总线技术论文 1．引言 1.1 计算机自动控制系统急速发展的今天，特别是考虑到现场总线已经普遍地渗透到自动控制的各个领域的现实，现场总线必将成为电工自动控制领域主要的发展方向之一。现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域；并且国外大公司已经在大力拓展中国市场，发展我国的现场总线产品已经刻不容缓。现场总线对自动化技术的影响意义深远。当今可以认为现场总线是提高自动化系统整体水平的基础技术，对国民经济影响重大。因此，要在自动化领域中推广应用和发展现场总线。现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络，具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。目前，国际上各种各样的现场总线有几百种之多，统一的国际标准尚未建立。较著名的有基金会现场总线（FF）、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS 现场总线、PROFIBUS现场总线、MODBUS、PHEONIX公司的INTERBUS、AS－INTERFACE总线等。 现场总线是现场仪表与控制室系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统，主要用于工厂低层设备(传感器及传动装置等)的数据通信。现场总线已不仅仅是一个新技术领域或新技术问题，在研究它的同时，我们发现它已经改变了我们的观念；如何去看待现场总线，要比研究它的技术细节更为重要。 1.2 现场总线结构模型 现场总线的模型结构在低层(1、2层)是基本相同的，在上层各现场总线之间的功能有所不同。 IEC定义为3层，即采用ISO (国际标准化组织) 的OSI所规定的7层中的3层，分别为物理层、链路层、应用层。 ISA/ SP50委员会增加了用户层，因此现场总线模型已统一为4层，即物理层、链路层、应用层和用户层。 1.3 现场总线主要特点 1) 系统可靠性高； 2) 实现开放式互连网络； 3) 安装与接线费用低； 4) 调节性能提高； 5) 系统组态简单。 1.4现场总线是一场技术革命 现场总线带来了观念的变化，我们以往开发新产品，往往只注意产品本身的性能指标，对于新产品与其它相关产品的关联就考虑比较少一点。这样对于电工行业这样一个比较保守的行业来说，新产品就不那么容易地被用户接收。而现场总线产品却恰恰相反，它是一个由用户利益驱动的市场，用户对新产品应用的积极性比生产商更高。然而，现场总线新产品的开发也与传统产品不同；它是从系统构成的技术角度来看问题，它注重的是系统整体性能的提高，不强求局部最优，而是整体的配合。这种配合在主控计算机软件运行下能使控制系统应用新的理论来发挥最大的效能；这一点是传统产品很难做到的。现场总线的“负跨越（指在技术水平提高的同时，掌握和应用这项新技术的难度却降低了）”的特性使它的推广更加容易。
智能仪表及其技术发展历程与优势特点 智能仪表建立在微电子技术发展的基础上，超大规模集成电路的嵌入，将CPU、存储器、A/D转换、输入/输出等功能集成在一块芯片上，甚至将PID控制组件也置入其中。加之现场总线的应用，智能仪表与控制系统之间的数字通讯将替代以往的模拟传递，大大提高了精度和可靠性，避免了模拟信号在传输过程中的衰减，长期难以解决的干扰问题得到解决。由于数字通讯，节省了大量电缆、安装材料和安装费用。 智能仪表及其技术的发展历程 历经以模拟技术为特征的电动单元组合仪表、以数模混合技术为特征的DDZ-S 系列仪表的开发后，1983年，美国霍尼韦尔公司向制造工业率先推出了新一代智能型压力变送器，这标志着模拟仪表向数字化智能仪表的转变。当时的这种智能变送器已具有高精度、远距离校验和灵活组态的特点，并告知用户：尽管初期购置费用较高，但会被较低的运行和维护费用所补偿。紧随其后的十年里，国外其他公司的智能压力变送器也陆续在一些生产线上被采用，它们包括：Rosemount、Foxboro、YOKOGAWA、Siemens、E&H、Bailey、Fuji和ABB等。但由于缺少高速的智能通讯标准、用户对于高精度监控要求并不突出、培训等服务机制相对薄弱，当时的智能应用并不乐观，只占到了约20%的市场。 随着微电子、计算机、网络和通讯技术的飞速发展以及综合自动化程度的不断提高，目前广泛应用于工业自动化领域的智能仪表，其技术也同样在过去的二十多年
里得到了迅猛的发展。目前国外智能仪表占据了国际应用市场的绝大比重，如何结合目前智能仪表的工业应用经验并快速跟踪国际智能前沿技术应用于我国智能仪表的开发研究成为振兴民族智能仪器仪表的一大突出问题。 智能仪表在工业自动化领域的广泛应用得益于其突出的技术优势和特点，诸如其高稳定性、高可靠性、高精度、易维护性。以智能变送器为例，智能仪表具备如下优点： （1）精度高智能变送器具有较高的精度。利用内装的微处理器，能够实时测量出静压、温度变化对检测元件的影响，通过数据处理，对非线性进行校正，对滞后及复现性进行补偿，使得输出信号更精确。一般情况，精度为最大量程的±0.1%，数字信号可达±0.075%。 （2）功能强 智能变送器具有多种复杂的运算功能，依赖内部微处理器和存储器，可以执行开方、温度压力补偿及各种复杂的运算。 （3）测量范围宽 普通变送器的量程比最大为10:1，而智能变送器可达40:1或100:1，迁移量可达1900%和-200%，减少变送器的规格，增强通用性和互换性，给用户带来诸多方便。 （4）通信功能强 智能变送器均可实现手操器进行操作，既可在现场将手操器插到变送器的相应插孔，也可以在控制室将手操器连接到变送器的信号线上，进行零点及量程的调校及
基于物联网的智慧电梯监控系统研究 发表时间：2018-01-17T14:19:00.583Z 来源：《防护工程》2017年第24期作者：方华平王冰唐王富 [导读] 目前，各电梯生产厂家提供的监控系统都依赖于自己的设备，不同品牌的电梯由于自身的硬件和接口之间存在着巨大差异。 浙江省特种设备检验研究院浙江杭州 310000 摘要：目前，各电梯生产厂家提供的监控系统都依赖于自己的设备，不同品牌的电梯由于自身的硬件和接口之间存在着巨大差异，没有对外提供开放、标准的接口，所以各厂家的监控系统不具备良好的普适性，造成营区内的电梯难以有效进行集中监管，出现故障时不能及时准确地预警和定位，存在严重的安全隐患。本文从物联网技术出发，介绍电梯物联网技术及远程监控以及电梯使用上的应用。 关键词：物联网；电梯物联网；远程监控 物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用，是我国战略性新兴产业的重要组成部分。标准先行，是利用物联网技术建设智慧城市的重要思路与原则，同样在城市电梯物联网安全监控领域发挥着先导作用。当前电梯物联网应用标准化的工作重点还应放在采集终端的功能、性能、接口标准，网络传输通信协议标准、数据分析处理标准、应用服务标准，示范工程建设标准等急需标准上。 1 物联网技术在电梯监控领域的推广 作为战略性新兴高技术产业，物联网技术要达到全面的推广应用，服务民生，目前尚有诸多瓶颈亟待突破。标准体系的建立正是其中难点之一。缺乏统一的标准规范，将导致电梯物联网监控推广工作如下： 1.1 数据融合共享难。电梯物联网安全运行监管系统与平台目前均由各地各部门各自开发，各自为战，信息格式、传输方式不尽相同，基础数据不能实现“互联互通互操作”，数据融合价值难以体现。 1.2 未能形成有效的系统建设推广模式。标准的缺失使得电梯物联网安全运行监控系统及各级监管平台的建设，从生产、安装、检测及维护几大环节缺乏统一技术平台，尚未有效协同组合，其规模化发展依然缺乏重要条件。 1.3 基础设施发展不平衡。由于各地对电梯物联网工程建设的理解和认知水平参差不齐，在基础设施建设投入和信息化开发能力等方面还存在较大差异。 2 电梯物联网技术 电梯物联网的体系架构，电梯物联网同样采用感知层、网络层和应用层3 层体系架构。现在电梯普遍采用微控制器来控制，电梯本身就是一个智能设备。因此，电梯控制器是电梯物联网感知层的重要组成部分。感知层除了电梯控制器外，还包括压力传感器、涡流传感器、视频传感器、红外传感器、RFID标签和读写器，用于检测电梯运行状态、轿厢的乘客。这些传感器或直接与网络路由器连接；或与电梯控制器连接后，再由电梯控制器把数据传输到数据采集通信器。考虑到电梯控制柜放置于机房或者井道，接入Internet网存在布线的困难，电梯物联网网络层优先考虑使用2G/3G无线互联网接入技术。无线互联网接入技术不仅能够缩短前期安装及后期维保成本，还能解决在用电梯快速、便利接入的问题。但视频的数据量大，使用2G/3G无线接入则费用高、速度慢，故视频数据可以考虑使用有线以太网传输。应用层通过对电梯静态数据、运行动态数据的分析处理，利用网络管理技术、WEB服务技术、智能手机技术、人工智能技术，向上层用户提供困人应急处理、电梯维保、远程监控、预约用梯、自动召梯等应用。 3 电梯物联网监控系统应用分析 3.1 电梯物联网感知层的总体设计。电梯物联网感知层由各种检测开关、传感器、电梯控制器和数据采集通信器等组成。电梯控制系统本身包括各种检测开关、传感器，用于电梯控制器控制电梯运行。电梯控制器利用这些检测装置，可以得知电梯的位置、运行速度、运行振动、开关门状态、乘客数量、乘客身份等信息。电梯控制器把检测开关、传感器的信息采集和处理后，经过RS485 串行通信，把数据传给无线通信器，再由无线通信器经过2G/3G无线网络把数据传给后台服务器。视频传感器是独立于电梯控制系统的，主要用于小区监控中心视频监视轿厢情况。由于视频的数据量大，可以通过小区的现场总线传到小区监控中心以太网路由器，再通过以太网把数据传到后台服务器。 3.2 电梯物联网应用层总体设计。电梯物联网应用层是基于Windows Visual Studio 平台，采用C#语言开发的。电梯物联网的用户包括物业管理单位、维保单位、检验单位、监督单位、制造厂家、乘客用户。他们在电梯应急处理、维保、远程监控、自动识别召梯和电梯分配调度等方面有使用需求。根据用户需求，电梯物联网应用层设计包括应急处理模块、维保模块、远程监控模块、自动识别召梯模块和电梯分配调度模块五大模块。应急处理模块满足用户在电梯困人时，紧急救人处理方面的需求。维保模块满足用户维修、保养电梯方面的需求。远程监控模块满足用户监控电梯、收集电梯数据、跟踪和处理故障方面的需求。自动识别召梯模块和电梯分配调度模块满足用户在乘坐使用电梯方面的需求。 3.3 物联网技术在电梯应用。电梯应急处理是建立在电梯监控和紧急呼叫系统的基础上的。通过物联网技术，把出现困人或者有紧急呼叫的电梯的位置信息，通过短信的方式告知维保人员，调度距离需紧急处理电梯最近的维保人员前往救援。同时电梯显示屏显示电梯状态信息、播放安抚被困人员的语音提示，避免被困人员惊慌，或者擅自打开轿门寻求逃生。 3.4 物联网技术在电梯维保上的应用。电梯作为特种设备，需要每15 天进行一次维保，以保证电梯的安全运行。但是如今的电梯维保市场混乱，缺乏有效的管理和监督，不少维保单位或维保人员没有严格按规定对电梯进行维保，直接导致电梯困人、甚至伤人事故的发生。利用电梯物联网维保日历管理、电子签到和远程监控应用，能够管理、监督电梯维保的执行。后台服务器把各个联网电梯的数据录入，生成电梯维保日历，结合电梯位置信息、维保人员信息，每天生成维保工作清单表，发到维保人员智能手机终端上。维保人员根据维保工作清单表对电梯维保，需要和电梯控制器通信连接签到、对电梯部件的二维码扫描确认。物业单位、监督单位可以通过电脑、手机等终端查看电梯的维保情况。 3.5 物联网技术在电梯远程监控上的应用。电梯物联网把电梯静态数据、运行动态数据传输到后台服务器，通过WEB服务技术、移动终端技术，物业单位、维保单位、监督单位通过电脑、手机监控电梯的运行情况。当发生故障时，电梯通过物联网把故障信息传到后台服务器，后台通过短信的方式通知物业管理人员、维保人员。应用程序服务器故障专家处理系统进一步收集故障电梯信息，分析电梯故障部
《现场总线技术》 论文 论文题目: 现场总线技术文献综述 论文类型：文献综述 姓名: 学号: 班级: 2016 年 6 月 6 日
摘要 现场总线(Fieldbus)是指开放式、国际标准化、数字化、相互交换操作的双向传送、连接智能仪表和控制系统的通信网络。它作为工厂数字通信网络的基础 沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。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。这是一项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术 是信息化带动工业化和工业化推动信息化的适用技术 是能应用于各种计算机控制领域的工业总线 因现场总线潜在着巨大的商机 世界范围内的各大公司投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究[1]。当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域 由于现场总线技术的不断创新 过程控制系统由第四代的DCS发展至今的FCS(Fieldbus Control System)系统 已被称为第五代过程控制系统[2]。而FCS 和DCS 的真别在于其现场总线技术。现总线技术以数字信号取代模拟信号 在3C(Computer 计算机、Control 控、Commcenication 通信)技术的基础上 大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用 许多控制功能从控制室移至现场设备。由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争 仍未形成一个统一的标准 目前现场总线网络互联都是遵守OSI 参考模型[3]。由于现场总线以计算机、微电子、网络通讯技术为基础 这一技术正在从根本上改变控制系统的理念和方法 将极大地推动整个工业领域的技术进步 对工业自动化系统的影响将是积极和深远的。 关键字 CAN总线、LonWorks总线、FF总线 Abstract Fieldbus (Fieldbus) refers to open, international standardization, digital and mutual exchange operations two-way transmission, connecting intelligent instrument and control system of communication network. It as plant digital communication network, the basis of the production process communication between field and the control equipment with higher control management level and the contact between. It s not only a grass-roots network, but also a kind of open, new whole distribution control system. This is an intelligent sensing, control, computer, digital communication technology as the main contents of the comprehensive technology, is becoming an information based society impetus industrialization and the industrialization push the applicable technology, information can be applied to various computer control areas of industrial bus, because of fieldbus potential great opportunities, the worldwide each big companies invest considerable human, material nd financial resources to develop research [1]. Today's Fieldbus technology has been international companies competitive field, because of Fieldbus technology unceasing innovation, process Control System consists of the fourth generation since the DCS development of Fieldbus Control System (FCS) System, has been called the fifth generation process Control System [2]. But the real difference of DCS and FCS in the fieldbus technology. Now bus technology replaced with digital signal analog signals in 3C (Computer Control Control, Computer, Commcenication communication) technology, and on the basis of field test and Control information of in situ Set, in situ treatment and on-the-spot use, many control functions from the control room moved to site equipment. The big company because international in the fieldbus technology this field of competition, still not form an unified standards, currently fieldbus network interconnection abide by the OSI reference model [3].
现场总线综述 设计题目：现场总线技术的现状及其发展前景学院名称：电子与信息工程学院 专业：电气工程及其自动化 姓名： +++ 班级：电气112 班 学号： 11401170236 指导教师：邱雪娜 2014 年 11 月 17 日
现场总线技术的现状及其发展前景 +++ （宁波工程学院，电子与信息工程学院，浙江宁波 315000） 摘要：现场总线技术是自动化领域里的一项新技术。本文阐述了现场总线技术的产生与发展及各类现场总线技术的历史、现状及特点 ,最后展望了该技术的未来发展趋势。 关键词：现场总线；产生与发展；特点；发展趋势 Present situation and development prospect of Fieldbus Technology LI Gensheng （School of Electron and Information Engineering, Ningbo University of Technology, Ningbo 315000 , China） Abstract: The fieldbus technology is a new technology in automatization. This paper expounds the origin and development of fieldbus technology and all kinds of history, present situation and characteristics of field bus technology, the future development trend of this technology are discussed. Key words：f ieldbus; generation and development; characteristic; the development trend 引言 现场总线控制系统技术自70年代诞生至今，由于它在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运行成本，增强系统性能等方面的优越性引起人们的广泛注意，得到大范围的推广，导致了自动控制领域的一场革命。随着计算机技术的发展，现场总线技术不断向数字化、微型化、个性化，专用化发展。现场总线技术的市场不断扩大，前景广阔。 1 现场总线的定义与特点 1.1现场总线技术的定义 从名词定义来讲，现场总线是用于现场电器、现场仪表及现场设备与控制主机系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统。而现场总线标准规定某个控制系统中一定数量的现场设备之间如何交换数据。数据的传输介质可以是电线电缆、光缆、电话线、无线电等等。通俗地讲，现场总线是用在现场的总线技术。传统控制系统的接线方式是一种并联接线方式，从PLC控制各个电器元件，对应每一个元件有一个I/O口，两者之间需用两根线进行连接，作为控制和/或电源。当PLC所控制的电器元件数量达到数十个甚至数百个时，整个系统的接线就显得十分复杂，容易搞错，施工和维护都十分不便。为此，人们考虑怎样把那么多的导线合并到一起，用一根导线来连接所有设备，所有的数据和信号都在这根线上流通，同时设备之间的控制和通信可任意设置。因而这根线自然而然地称为了总线，就如计算机内部的总线概念一样。由于控制对象都在工矿现场，不同于计算机通常用于室内，所以
课程设计任务书
目录 第一章绪论 1.1体温计的发展与现状 (1) 1.2红外测温技术 (1) 1.3整体方案概述 (3) 第二章系统硬件设计 2.1 电源设计 (8) 2.2 信号调理电路 (11) 2.3 AD转换电路 (12) 2.4 图形点阵式LCD显示电路 (14) 2.5 语音播报电路 (17) 2.6 在线编程(ISP)电路 (18) 2.7 按键功能设计 (19) 第三章系统软件设计 3.1 软件工作流程 (20) 3.2驱动程序设计 (21) 总结 (24) 参考文献 (25)
第一章绪论 1.1 体温计的发展与现状 体温计是一种测量人体温度、辅助疾病诊断的常用医疗器具，它是人类日常生活的必需品。随着现代科技的发展,新材料、新工艺的运用,各式各样的体温计陆续出现,探测方式在不断改进。人们熟悉的传统的体温计是水银(汞)体温计,它是根据汞受热膨胀的原理制成的。由于受到体温的影响，水银体积的膨胀使管内水银柱的长度发生明显的变化。 近几年来，智能体温计越来越多地应用在各个行业：冶金、玻璃制造以及体温测量等领域。许多医院也采用了智能体温计，虽然其性能暂不能与传统的体温计相比，但因其拥有快速、无需接触被测者等的优点而被广泛采用。 体温测试是在实际生活中经常会遇到的问题，传统的体温计也就是我们的水银体温计有其很多的不足之处，如：测温时间长，读取结果不方便，体温计易被损坏并且其材料汞有毒等。针对以上问题，本文提出一种新型的测量体温仪器,它优于传统的体温计的一个很大的特点就是测温时间相对较短,并且此智能红外体温计有自动播报体温、统计人数、显示日期及环境温度等功能。解决了传统体温计读数不便、用途单一的问题，无汞害，灵敏度高，清晰播报，方便携带，寿命较长，台式设计使体温计放置时不会晃动，避免温计被损坏，尤其适用于小孩与老年人，其方便性大大超越水银式体温计。 1.2红外测温技术 测量体温的方法有很多，水银、热电偶、热敏电阻、晶体管的PN结、液晶、石英晶体均可作为测温元件来制造体温计。这些测温技术均属接触式测温，容易产生交叉感染，并且当测温元件接触被测部位时，将影响其温度场的分布，对精度造成影响，而且响应时间也较长。若采用非接触式测温的方法，则可以较好地解决这些缺点。 1.2.1红外测温背景 随着工农业、国防事业、医学的发展 ,对温度测量越来越迫切。在某些场合 ,温度测量逐步上升为主要矛盾 ,引起了各方面的普遍重视。例如：在
单片机在智能仪器仪表中的应用与研究 作者：康之讷 来源：《时代汽车》2019年第16期 摘要：随着我国社会经济的不断发展和进步，如今各行各业的运作模式与过去相比也都有了非常大的变化，其中的智能仪器领域也不例外。单片机属于是一种结构简单、技术先进且功能多元化的“微型计算机”，其当前也被广泛的应用到各行各业中，整体的应用效果也非常理想。本文主要针对单片机在智能仪表中的应用来展开分析，然后结合各方面因素来提出相应的解决对策，希望能够为單片机的应用提供一定帮助。 关键词：单片机;仪表;应用;智能 1 前言 一直以来，我国所使用的单片机都具有系统结构简单、集成度高、体积小、处理功能强等优势，当然在产品自动化、智能化仪器仪表中的应用也变得越来越广泛。可以看到，如今使用单片机来改造原有的测量、控制仪器仪表等工作已经变得越来越常见，这不仅能解决传统仪器在应用时出现的各种问题，而且还能保证仪器仪表的智能化、数字化和综合化，解决仪器仪表中出现的各种误差问题。从另一个方面来看，由单片机构成的智能仪表集测量、控制、功能为一体，这也可以直接实现测量仪器的创新，且智能仪表也会比传统仪器更完善、更先进一些，即通过对比发现，传统仪表都是以动圈式仪表或电子电位差来作为主要的输出单元，且整体的方式也非常单一不容易改变。 2 单片机在智能仪器表中的应用分析 2.1 智能仪器仪表的功能 可以看到，智能化仪表的重点就在于其自身的智能，其自身也具有输出方式的多样化，应用过程非常灵活等特点，甚至仪表外也能直接连接各种各样的设备，记录仪器等，即可以实现多元化的传输方式。从另一个方面来看，智能化仪表不但具备测量功能，而且还能很好的对各种信息进行智能化处理，并实现处理、控制、测量的高效运作[1]。通过与传统的仪表进行对比发现，智能化仪表不仅能实现信号的复杂处理，同时也能实现对故障的自动诊断和检测，从而降低测量数据之间的误差，提高参数检测的准确性。 2.2 常见的智能仪器仪表 第一，智能毫伏表。智能毫伏表与传统毫伏表之间只有很大区别的，在于在毫伏表中添加了单片机，这就能进行更高频路的电压测试，甚至还能实现自动归零、故障诊断，自动报警、
嵌入式系统在智能电梯中的应用研究 I
目录 一、设计目的与作用 (1) 二、系统整体方案设计 (1) 2.1 电梯控制系统控制策略、方法 (1) 2.2 电梯控制系统总体结构设计 (2) 2.3 电梯主控制器的功能设计 (2) 三、系统硬件设计 (3) 3.1 芯片DSP56F8025MFBE (3) 3.2 控制器组成框图 (4) 3.3 控制器的模块单元功能介绍 (4) 3.3.1 整流滤波单元 (5) 3.3.2 电机速度及转子位置检测单元 (5) 3.3.3 逆变单元 (5) 3.3.4 控制电路电源模块 (6) 3.3.5 看门狗模块 (7) 3.3.6 低电压复位模块 (7) 3.3.7 电流检测模块 (8) 3.3.8 故障报警模块 (8) 3.3.9 编程与仿真接口 (9) 四、系统程序设计 (1) 4.1 主程序流程 (1) 4.2 初始化模块 (1) 4.3 中断模块 (2) 4.4 开关量输入模块 (3) 4.5 故障处理模块 (4) 4.6 检修工作模块 (5) 4.7 消防状态工作模块 (5) 4.8 CAN总线接收的数据处理模块 (6) 4.9 系统断电数据保存模块 (7) 4.10 软件定时器模块 (8) 五、系统性能测试 (9) 5.1系统功能仿真测试 (9) 结论 (10) I
一、设计目的与作用 传统的电梯控制系统各楼层与控制器之间采用以PLC为控制核心的点对点的连接方式，每个呼叫器都有一套数据线与主控器相连，当电梯楼层数比较多时，系统就会有大量的数据线需要连接，使得电梯的安装、维护比较麻烦。特别是不同楼层数的控制系统需要有相应输入输出点数的主控制器相匹配，通用性差，给生产带来许多不便[3]。 以嵌入式微处理器为核心控制器的嵌入式系统作为计算机应用的一个崭新领域，以其简洁、高效等特点越来越多地受到人们的广泛关注。而且在工业控制系统中已得到了广泛的应用，应用于电梯控制系统，具有很大的优越性。 二、系统整体方案设计 2.1 电梯控制系统控制策略、方法 随着计算机技术和网络技术的发展，电梯的分布式控制成为了可能。将电梯的控制功能分为若干模块，由不同的控制器完成各部分特定的功能，各控制器间采用可靠的通信技术控制局域网传递信息，相互进行通信，协同工作。本次课题研究开发的智能电梯控制系统可分为四个主要部分： 2.1.1主控制器 即电梯控制器。它是电梯控制系统的主要部分，负责整个电梯的运行控制。一般主控器和位于楼房的顶部电梯机房内的电梯动力装置曳引机构成了整个电梯控制系统的核心。 2.1.2轿厢 轿厢是电梯系统中运载乘客的装置，它通过轿厢中的键盘、显示屏，使乘客与电梯建立起了相互联系。曳引机通过钢丝牵引轿厢的上下运行，用于运送乘客。在轿顶(轿厢的顶部)还有一个门机控制器，用于电梯的开关门动作。 2.1.3呼梯 它是每一层楼的呼叫装置，给出每一楼层的呼叫请求信息，并且显示电梯当前运行状态。此外，电梯整个系统还包括上、下限位开关，上、下限速开关，限速器，安全闸，对重，随行电缆，平层检测板，道轨和缓冲器等一系列电梯运行机械装置和安全保护设备。 2.1.4控制器之间的通信方式 1
智能仪表的发展趋势 智能仪表的出现，极大地扩充了传统仪表的应用范围。智能仪表凭借其体积小、功能强、功耗低等优势，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。在新的技术革命的推动下，尤其是微电子技术和微型计算机技术的快速发展，使电子仪器的整体水平发生很大变化，出现了独立式智能仪器，GPIB自动测试系统，插卡式智能仪器（个人仪器），VXI总线仪器系统和虚拟仪器。智能仪表朝着智能化、自动化、小型化、模块化和开放式系统的方向发展。 独立式智能仪表（简称智能仪表）即自身带有微处理器和GPIB接口的能独立进行测试工作的电子仪表，独立式智能仪表在结构上自成一体，因而使用灵活方便，并且仪器的技术性能可以做得很高。个人仪器系统则是由不同功能的个人仪器和PC机有机结合而构成的自动测试系统。 由于个人仪表和个人仪表系统充分利用PC机的软硬件资源，因而相对传统智能仪器和由智能仪器构成的GPIB总线仪器系统来说，极大地降低了成本，大幅度地缩短了研制周期，有广阔的发展前景。 VAX总线是一个开放式结构，它对所有仪表生产厂家和用户是公开的，即不同生产厂家生产的卡式仪器可以在同一机箱中工作，从而使VAX总线很快成为测试系统的主导结构。 测量仪器的主要功能都是由数据采集、数据分析和数据显示等三大部分组成的。在虚拟现实系统中，数据分析和显示完全用PC机的软件来完成。因此，只要额外提供一定的数据采集硬件，就可以与PC机组成测量仪器。这种基于PC机的测量仪器称为虚拟仪器。在虚拟仪器中，使用同一个硬件系统，只要应用不同的软件编程，就可得到功能完全不同的测量仪器。可见，软件系统是虚拟仪器的核心，“软件就是仪器”。 传统的智能仪器主要在仪器技术中用了某种计算机技术，而虚拟仪器则强调在通用的计算机技术中吸收仪器技术。作为虚拟仪器核心的软件系统具有通用性、通俗性、可视性、可扩展性和升级性，能为用户带来极大的利益，因此，具有传统的智能仪器所无法比拟的应用前景和市场。 智能化是计算机应用的一个崭新领域，利用计算机模拟人的智能，用于机器人、医疗诊断、专家系统、推理证明等各方面。 自动化是指计算机作为系统的控制者，通过执行测试软件，实现对测量全过程的控制及处理，各程控仪器设备完成采集，测量，处理等任务。 小型化智能仪器指微电子技术、微机械技术、信息技术等综合应用于仪器的生产中，从而使仪器成为体积小、功能齐全的智能仪器。它能够完成信号的采集、线性化处理、数字信号处理，控制信号的输出、放大、与其他仪器的接口、与人的交互等功能。微型智能仪器随着微电子机械技术的不断发展，其技术不断成熟，价格不断降低，因此其应用领域也将不断扩大。 智能仪表是计算机科学、电子学、数字信号处理、人工智能等新兴技术与传统的仪器仪表技术的结合。随着专用集成电路、个人仪器等相关技术的发展，智能仪表将会得到更加广泛的应用。
现场总线基础知识 现场总线技术综述 现场总线（Fieldbus）是80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。它作为工厂数字通信网络的基础，沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。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。现场总线设备的工作环境处于过程设备的底层，作为工厂设备级基础通讯网络，要求具有协议简单、容错能力强、安全性好、成本低的特点。 具有一定的时间确定性和较高的实时性要求,还具有网络负载稳定，多数为短帧传送、信息交换频繁等特点。由于上述特点，现场总线系统从网络结构到通讯技术，都具有不同上层高速数据通信网的特色。 一般把现场总线系统称为第五代控制系统，也称作FCS——现场总线控制系统。人们一般把50年代前的气动信号控制系统PCS称作第一代，把4～20mA等电动模拟信号控制系统称为第二代，把数字计算机集中式控制系统称为第三代，而把70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS称作第四代。现场总线控制系统FCS作为新一代控制系统，一方面，突破了DCS系统采用通信专用网络的局限，采用了基于公开化、标准化的解决方案，克服了封闭系统所造成的缺陷；另一方面把DCS的集中与分散相结合的集散系统结构，变成了新型全分布式结构，把控制功能彻底下放到现场。可以说，开放性、分散性与数字通讯是现场总线系统最显著的特征。 现场总线技术在历经了群雄并起，分散割据的初始阶段后，尽管已有一定范围的磋商合并，但至今尚未形成完整统一的国际标准。其中有较强实力和影响的有:FoudationFieldbus （FF）、LonWorks、Profibus、HART、CAN、Dupline等。它们具有各自的特色，在不同应用领域形成了自己的优势。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几种有实力的现场总线技术的现状，最后阐述现场总线的发展趋势与技术展望。 一、现场总线的技术特点 1、系统的开放性。开放系统是指通信协议公开，各不同厂家的设备之间可进行互连并实现信息交换，现场总线开发者就是要致力于建立统一的工厂底层网络的开放系统。这里的开放是指对相关标准的一致、公开性，强调对标准的共识与遵从。一个开放系统，它可以与任何遵守相同标准的其它设备或系统相连。一个具有总线功能的现场总线网络系统必须是开放的，开放系统把系统集成的权利交给了用户。用户可按自己的需要和对象把来自不同供应商的产品组成大小随意的系统。 2、互可操作性与互用性，这里的互可操作性，是指实现互连设备间、系统间的信息传送与沟通，可实行点对点，一点对多点的数字通信。而互用性则意味着不同生产厂家的性能类似的设备可进行互换而实现互用。 3、现场设备的智能化与功能自治性。它将传感测量、补偿计算、工程量处理与控制等