协议信息
帧控制字节
数据链路地址
单数
用户数据
目的地址 源地址 第二源地址
字节数 1 4 4 4 2 n
2.3.3应用层
应用层（第7层）是互连参考模型的最高层，是用户使用互连参考模型功能的唯一窗口。其功能是实现应用进程（如用户程序，终端操作员等）之间的信息交换，同时，还具有一系列业务处理所需要的服务功能。现场总线的应用层由总线访问子层和总线报文规范层一起构成。
2.3.4用户层
用户层是ISO/OSI（国际标准化组织）模型的第七层之上在增加新的一层，即用户层，因此模型理解为四层。是使现场总线控制系统具有开放与可互操作性的关键。
用户层定义了从现场装置中读、写信息和向网络中其它装置分派信息的方法，即规定了供用户组态的标准“功能模块”。通过用户层，熟悉其它控制系统的用户也可以方便的使用FF总线系统。
第3章 基于现场总线的温度测控系统整体设计
3.1方案确定
针对农村蔬菜培植温室，设计一个基于现场总线的温度测控系统。通过此系统，给温室提供一个合适的温度环境，适合蔬菜生长。要求设计方案简单，便于文护，系统经济，扩展性高。
温度测控系统的方案设计，可以选择PLC，通过采用侦温棒检测温室温度，在温室回风口和出风口加风扇进行散热，但这样设计成本太高。因此温度采集选择方便扩展的，且不需A/D转换的数字温度传感器DS1820，它能直接将温度在DS1820内部转换为数字信号，送往单片机进行后续控制。温度输入，只用数字键和功能键，因此选择4*4行列式键盘，可让系统更经济。检测的温度用液显LCD1602显示，方便用户查看当前系统温度。与上位机显示通信，采用RS-485通讯，因为它具有传输距离远的优点。通过软、硬件电路相结合来控制系统温度。在设计中，蜂鸣器判断温室温度偏差，当异常时，蜂鸣器会产生报警信号，通知相关人员进行处理。
通信协议采用目前自动化领域流行的现场总线，采集模块和通信模块采用UART总线进行通讯，通信模块用RS-485通信与上位机通信，由于由通信模块转换的现场总线信号很弱，驱动能力不强，必须通过MAU电路（Medium Attachment Unit，接口附属电路），将现场总线信号放大、滤波，使接收和发送的数据具有抗干扰能力和驱动能力。由FB3050发送的FF信号用于系统功能扩展。
3.2总体设计概述
本次针对蔬菜培植温室，设计一个智能温度测控系统，采用现场总线实施通信，从而节省硬件数量投资，提高系统可靠性。通过该系统提供一个良好的温度范围，适合蔬菜生长。当温度高于温度上限时，通过风机提供冷风，进行适当降温；而当低于某一个温度时，用加热炉进行升温。当风机和加热炉某一个不能进行正常工作时，此时温度会一直上升或者下降，不能实现自动化智能控制，此时温度高于某一个极限或者温度低于某一个极限时，采用蜂鸣器自动报警，通知相关人员进行其故障文修。通过该系统给蔬菜培植温室提供良好的温度环境。
基于现场总线的温度测控系统，实现了对温室的温度采集，智能控制，将温度实时显示和上位机通讯，其结构分为2个层次：
(1)操作监控层：主要完成运行状态的监控。能为现场控制器设定值调节功能，使控制器保持最优控制，并对过程数据实现显示。操作监控层在PC机中实现。该层通过RS-485通信协议与现场控制层的总线主节点连接，对现场信号监控，实现人机接口，可作为现场操作站。
(2)现场控制层：由控制器、通讯模块、传感器、执行器等装置构成。
现场控制层向下与被控对象相接，向上与现场优化控制层的PC机相连，可向上层系统发送数据。现场总线控制系统中采用数字信号替代模拟信号，因而可在一条总线上传输多个节点信号参数、设备状态、故障信息等。现场设备以外不需要再另外设置A/D、D/A转换部件，从而简化系统结构。随着智能化、多变量的、具有自诊断功能的现场设备越来越多地应用于过程控制系统。对现场测量和控制设备的要求也随之提高，不仅要求现场设备能提供过程测量信息，而且还应该能提供许多附加信息，包括设备自身及过程的诊断信息、管理信息等。这些功能在FF系统中都能实现。
本系统中分温控器和通讯两部分。温控器采用ATMEL公司的微处理器
上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] ... 下一页 >>