(青岛大学)现场总线DCS通信及现场智能测控装置研究 【项目简介】 本课题为山东省教委计划项目，项目编号为：J97B04。 　　课题采用先进的CAN现场总线和计算机测控技术，成功地研制了现场总线测控网络系统的智能通讯适配器和现场智能测控装置，具备了多主多从、一主多从及不分主从形式的分散型测控网络结构，实现了主站与主站、主站与从站间的网络通信，通信速率高、传输距离远，便于组成现场总线DCS（即FCS）。智能通讯适配器采用微处理器和双口RAM控制技术，极大地减轻了主机的通信负担，实现了高速数据交换，并可实现复杂的通信任务。现场智能测控装置是一种新颖的混合量数据采集与控制模块，是独立的智能CAN站点，它综合了AI、AO、DI、DO等多种功能，既适用于数据采集场合，又适用于控制场合。分别在DOS、WINDOWS3.x、WINDOWS95平台上开发了相应的用户驱动程序，包括非对称主从式网络协议A、对称多主网络协议B、多主多从网络协议B++，为用户提供了前所未有的、功能强大的通用接口，使用极其灵活、方便。采用了WATCHDOG（看门狗）技术、光电隔离、滤波等多种抗干扰措施，保证了系统的可靠运行。 系统可连主站数≤31；可连从站（现场智能测控装置）数≤31；通讯方式为半双工串行通讯；通讯速率为31.25kpbs；传输距离≤1900米（不带中继器）；主站机型为IBM-PC系列计算机或486、586及其兼容机。现场智能测控装置（从站）有模拟量输入为16通道12位分辨率，4~20mA.DC输入；模拟量输出为2通道12位分辨率，4~20mA.DC输出；开关量输入为4路；开关量输出为4路；通讯速率为31.25kpbs(现场总线低速网络标准)；通讯方式为半双工串行通讯；传输距离≤1900米（不带中继器）。 鉴定委员会认为，该课题采用的技术先进、功能完备、产品化程度高，研究成果处于国内领先水平。 【市场分析】 现场总线被称为21世纪工业过程测控网络标准。50年前，过程控制是基于3～15psi的气动信号标准，即第一代过程控制体系结（PCS）；基于模拟电流信号标准0～10mA(4～20 mA)，产生了第二代过程控制体系结构（ACS）；70年代使用了数字计算机，从而产生了集中控制，即第三代过程控制体系结构（CCS）；80年代使用了微处理机，从而产生了分布式控制，即第四代过程控制体系结构（DCS）；90年代现场总线的出现，产生了新一代过程控制体系结构即现场总线测控网络（FCS），能够提供智能化、简单化、标准化的现场总线设备接口，将使过程控制用户在低成本，易移植，易扩展这样一种前所未有的强大友好的环境中进行系统设计，安装和运行，给自动化领域带来了新的革命，有着广泛的应用领域和市场。因此，本课题的研究成果具有广泛的应用领域和良好的应用前景。 【投资分析】 本项目的研究成果，只需进行部分产品化工作就可生产，是工业自动化和测控网络系统集成所需的先进产品。生产投资主要是必要的生产和调试工具、CAN总线网卡和现场智能测控装置的制作、相应的技术人员等，资金需要不多，容易实现。 【生产设备投资估算和生产所需的基础条件】 需要印刷电路板的焊接设备；单片机和CAN总线开发工具（仿真器）；586以上计算机。 需要有单片机和CAN总线测控网络开发人员，进行产品的调试和校验。 【生产成本及效益分析】 生产成本很低，适于中小型企业和公司生产。 现场总线产品是用于过程自动化和制造自动化最底层的现场设备或现场仪表互连的通信网络产品，是现场通信网络与控制系统的集成。其关键不单单是一种通信技术，而是用新一代现场总线控制系统（FCS）代替传统的集散控制系统（DCS），这将给企业带来巨大的经济效益。 （1） 比传统的集散控制系统（DCS）节省电缆和电缆桥架约60%，节约厂房面积； （2） 减少布线、安装调试费用50%以上； （3） 节省二次开发费用，缩短开发周期，一次性投资可降低30%； （4） 备品备件种类大大减少，维修更加方便； （5） 有利于企业实施综合自动化策略,使企业从粗放型向集约型转化。 【推广方式】 一次性或独家转让