第一篇：现场总线技术实验报告
实 验 报 告
课程名称
《现场总线技术》
题目名称
现场实验报告
学生学院
信息工程学院
专业班级
学生学号
学生姓名
指导教师
2015 年 1 月 1 日
实验一
0 STEP7 V5.0 编程基础及 S7--C 300PLC 组态
一、实验目的
通过老师讲解 STEP7 软件和硬件组态的基础知识，使同学们掌握使用 STEP7 的步骤和硬件组态等内容，为后续实验打下基础。
二、实验 内容 1、组合硬件和软件 STEP7 V5.0 是专用于 SIMATIC S7-300/400 PLC 站的组态创建及设计 PLC 控制程序的标准软件。按照以下步骤：
（1）运行 STEP7 V5.0 的软件，在该软件下建立自已的文件。
（2）对SIMATIC S7-300PLC站组态、保存和编译，下载到 S7-300PLC。
（3）使用 STEP7 V5.0 软件中的梯形逻辑、功能块图或语句表进行编程，还可应用 STEP7 V5.0 对程序进行调试和实时监视。
2、使用 STEP7 V5.0 的步骤
设计自动化任务解决方案 生成一个项目 下载到 CPU 进行调试诊断 硬件组态 程序生成 程序生成 硬件组态
图 1-1 STEP7 的基本步骤
3、启动 SIMATIC 管理器并创建一个项目（1）新建项目 首先在电脑中必须建立自己的文件：File → New →写上 Name（2）通信接口设置 为保证能正常地进行数据通信，需对通信接口进行设置，方法有 2 种：
1）所有程序
SIMATIC
STEP 7
设置 PG/PC 接口
PC Adapter(Auto)
属性
本地连接
USB/COM（根据适配器连接到计算机的方式选择）； 2）SIMATIC 管理器界面
选项
PC Adapter(Auto)
属性
本地连接
USB/COM（根据适配器连接到计算机的方式选择）。
（3）硬件组态 在自己的文件下，对 S7-300PLC 进行组态，一般设备都需有其组态文件，西门子常用设备的组态文件存在 STEP7 V5.0 中，其步骤如下; 插入 →站点 →
SIMATIC 300 站点 ； 选定 SIMATIC 300（1）的Hardwork（硬件）右边 Profi
→
标准 → SIMATIC 300 将轨道、电源、CPU、I/O 模块组态到硬件中：
轨道：RACK-300 →
Rail；，插入电源：选中（0）UR 中 1 1, 插入电源模块 PS-300 →
PS307 5A；
插入 CPU：选中（0）UR 中 2 2，插入 CPU 模块 CPU-300→CPU315-2DP→配置 CPU 的型号（CPU 模块的最下方）； 插入输入/输出模块 DI/DO：
1)选中（0）UR 中 4，插入输入/输出模块 SM-300
→ DI/DO→ 配置
输入/输出模块的型号（CPU 模块的最上方）； 2)S7-300 PLC 中有些 CPU 自带输入/输出模块，此时不需进行 DI/DO组态。
（4）S7-300PLC CPU 的开关与指示灯 S7-300PLC CPU 的开关与显示灯如图 1－1 所示 模式选择器：
MRES:
模块复位功能。
STOP:
停止模式，程序不执行。
RUN:
程序执行，编程器只读操作。
RUN-P:
程序执行，编程器读写操作。
指示灯：
S F: 组错误：CPU 内部错误或带诊断功能错误。
BF: 组错误: 总线出错指示灯(只适用于带有 DP
接口的 CPU)。出错时亮。
FRCE:
FORCE：指示至少有一个输入或输出被强
制。
DC5V: 内部 5VDC 电压指示。
RUN:
当 CPU 启动时闪烁，在运行模式下常亮。
STOP:
在停止模式下常亮，有存储器复位请求时慢速闪烁。正在执行存储器复位时快速闪烁，由于存储器卡插入需要存储器复位时慢速闪烁。
（5）编程 图 1-5
CPU 开关与指示灯 图 1-1
CPU 开关与指示灯
S7-300PLC 采用模块化的编程结构，包含有通用的 OB 组织块，通用的 FC、FB 功能与功能块，西门子提供的 SFC，SFB 系统功能块，DB 数据块，各个模块之间可以相互调用。OB1 是其中的循环执行组织块，程序首先并一直在 OB1 中循环运行，在 OB1 中可以调用其它的程序块执行。
在 S7
Program 下的 Block 中，选定并打开 OB1，用梯形逻辑、功能块图或语句表编程，再保存编译和下载，即可执行程序。
（6）程序的清除（存储器复位）：
图 1－2 编程界面 A、模式选择器放在 STOP 位置 B、模式选择器保持在 MERS 位置，直到 STOP 指示灯闪烁两次（慢速）
C、松开模式选择器（自动回到 STOP 位置）
D、模式选择器保持在 MERS 位置（STOP 指示灯快速闪烁）
E、松开模式选择器（自动回到 STOP 位置）
（7）运行并监控 将 CPU 打到 STOP 模式，下载整个 SIMATIC 300 站点。再将 CPU打到 RUN 模式，打开监视，程序运行状态可在 OB1 上监视到。
三、思考题 一.为什么要进行硬件组态？
PLC 是一种模块化的结构，电源、cpu、i/o 等模块都是单独成块的。而 PLC 组态是对硬件进行配置，简单的说就是告诉系统你配置了哪些东西，这样系统才能去连接你的东西。
二.硬件组态和程序生成有先后之分吗？哪种比较方便些？ 没有先后之分。先进行硬件组态，然后是下载用户程序方便些。这样STEP7 在硬件组态编辑器中会显示可能的地址。而且有了系统数据块后，如果你的程序中硬件组态与你的实际硬件一致，就可以在 SIMATIC管理器中，直接选中 Blocks，然后执行下载，在提示你是否也下载系统数据块时，只要点击 Yes，就把硬件组态信息和用户程序一起下载到 CPU 中。
四、实验心得 在这次的实验中，从中了解 STEP7 V5.0 的软件，并学会在该软件下建立自已的文件，对 PLC 站组态、保存和编译，并且下载到 PLC，用软件中的梯形逻辑进行编程，还用软件进行实时监视。开始没找到正确的硬件进行组态，然后在师姐的指导下，找到完全和硬件一致的进行组态，之后的还是比较容易。
实验 二
S7-300PLC 之间的 MPI 通讯
一、实验目的 熟悉现场总线网络 MPI 网络通讯的基本原理和 STEP7 硬件组态，掌握 S7-300PLC 编程和两个 PLC 之间 MPI 网络通讯的具体方法。
二、实验内容 （1）要求：对 PLC 及 MPI 网络组态，采用 STEP 7 V5.x 编程，以 MPI 网络通讯的方式，在第二台 S7-300 的程序中编译一组密码，在第一台 S7-300 上输入八位的开关信号。如果开关信号与密码不同，则第二台 PLC 的某个输出点上的输出信号闪烁；如果开关信号与密码相同，则这个输出点上的输出信号长亮。根据需要添加实验内容和使用 PLC 内部的系统功能。
（2）实验主要仪器设备和器材：S7-300 可编程控制器，开关装置，S7-300 适配器，装有 STEP7 软件的工控机（或电脑）。
（3）实验方法、步骤及结构测试：
图 2-1 MPI 通讯示意图 具体实验步骤如下：
1、硬件连接 应用带连接头的屏蔽双绞线，通过 PLC 中的 MPI 接口进行连接，SIEMENS300(2)CPU SIEMENS300(1)CPU 全局数据
将实际线路连好，开关输入量也接好；同时全部清除两台 S7-300PLC原有的程序，并打到 STOP 挡，为硬件组态和编程作好准备。
2、组态硬件 利用 SIMATIC 管理器，在项目中为要连网的设备生成硬件站之后利用硬件组态工具逐个打开这些站。
1)打开 SIMATIC Manager,在“文件”选择“新建”。在空白处点击右键选中“插入新对象”，再选 SIMATIC 300。
2)进行组态 第一台设备：根据实际硬件配置组态。
第二台设备：根据实际硬件配置组态。
3)选“站点”,进行“保存和编译”。
3、设定 MPI 地址 组态硬件时，必须定义CPU连接在MPI网络上，并分配各自MPI地址。
1)在 SIMATIC 300（1）选中 Hardware（硬件）。
2)双击，选 CPU315-2DP。
3)双击，选属性。
4)选定 MPI（1），并设定其地址。
在硬盘上保存 CPU 的配置参数，然后分别下装到每一 CPU 中(点到点)。
4、检查网络
1)网络组态 分别在两台 PLC 硬件组态中，选菜单栏中的“选项”，然后选“组
态网络”，进行组网。选中 MPI（I）双击，将两台 PLC 组网。
用 Profibus 电缆连接 MPI 节点，可以用多条 MPI 线连接。在这里用一条 MPI 线连接即可，这样就可以与所有 CPU 建立在线连接。打开网络组态查看，还可用 SIMATIC 管理中 PLC 下的“Accessible Nodes”功能来测试连接状态。
5、设计程序 编译程序 进入程序设计时，可按以下步骤：选 SIMATIC 300（1）→CPU 315-2DP→S7 Program(1)→Blocks→OB1,双击后可开始编写程序。
第一台 S7_300 的程序框图：
读取八位开关信号 IB0，传递到 MB0：
MOVE EN
ENO IN
OUT 第二台 S7-300 的程序框图：
输入密码，输入固定数据 1280，传送到 MW2：
MOVE EN
ENO IN
OUT
开关信号数据 MW6 与密码数据 MW2 对比：
IB0 MB0 1280 MW2
CMP==1 IN1
IN2
CMP<>1 IN1
IN2
输出为 Q0.0。输出信号灯闪烁：
第二台 CPU 的时钟存储器，地址 M100 此时闪光频率为 1Hz,周期=1s,灯通=0.5s,灯闭=0.5s 程序框图
M100
Q124.5 6、生成全局数据表 应用“定义全局数据”工具可以生成一个全局数据表。将数据表编译两次然后下装到 CPU 中。
根据程序可知，数据从第一个 CPU 中的 MB0 发送到第二个 CPU中的 MW6，编译两次后，下载。
生成全局数据表步骤如下：
1）选择 MPI 网 回到前面的项目界面双击 MPI 网→选项→定义全局数据，产生或打开全局数据表。
2）分配 CPU MW2 MW6 MW2 MW6
点击 GDID 后的空格右键弹出 CPU→点击 CPU→双击 SIMATIC
300(1)→双击 CPU 3）填入发送和接收数据（注明发送方）
填入 MB0→选“选作发送器”→在后一空格用右键弹出 CPU→点击 CPU→双击 SIMATIC
300(2)→双击选中另一个 CPU→点击下一空格填入 MW6→编译→关闭→点击“查看”→选“扫描速率”及“全局数据状态”→编译→关闭→退出。
4）下载程序
定义完全局数据后下载程序。在下载程序前应先清除原有的程序。SIMATIC 300（1）→下载。
5）运行及结果 A、将两台 S7－300PLC 的开关打到 RUN 挡，S7－300CPU 上的其它灯是不亮的，这时全局数据开始自动循环交换。
B、在第一台 PLC 上输入八位开关量 IB0，数据传递到 MB0，通过 MPI 网络，运行全局数据表，数据从第一台 PLC 的 MB0 传送到第二台 PLC 的 MW6。MW6 上的数据与第二台 PLC 的 MW2 中C、密码数据相比较后，在第二台 PLC 的输出点 Qxxx.x 输出结果。若信号与密码相同，第二台 PLC 输出灯 Qxxx.x 亮。
三、思考题 1、在下载程序前如何清除原来的程序？ 现在 PLC 把新的程序下载进去，会自动覆盖原本的程序的。如果要直接清除的话，则可通过复位清除寄存器内容，先把模式选择器放在STOP 位置，然后模式选择器保持在 MERS 位置，直到 STOP 指示灯闪烁两次，再松开模式选择器，模式选择器保持在 MERS 位置，此时 STOP 指示灯快速闪烁，然后松开模式选择器就可以了。
2、下载程序时应注意什么问题？ A 硬件组态没有错误，组态都错了，下进去也没用。
B最好先下新硬件组态信息，然后保证按键打到STOP档位再下程序。
C 在进行了新的组态编译时，必须点击 Yes，即把新的硬件组态信息也下载到 CPU 中，否则新的硬件组态和旧的用户程序将产生冲突。
3、密码数据在开关量上是如何表示的？试着把密码设为小于 256 的数，再运行程序看结果如何？为什么？ 如果字节数据转换成字，则 MB0、MB1 分别变成 MW6 的高 8 位和低 8位，MB1 没有则补 0，MB0 传送到 MW6 中变成高 8 位。如果小于 256，则输出信号长亮，因为密码相同了啊。
四、实验心得 在这次实验中，学会了 PLC 两个 PLC 之间 MPI 网络通讯的方法，同时学会了用梯形图编程，如果是简单的程序基本能自己编好。实验中开始没懂程序原理，难点就在那个密码表示，后来请教师姐才懂的。
实验三 三
S7-300PLC 之间的 DP 通讯
一、实验目的
熟悉现场总线 DP 网络通讯的基本原理，掌握 S7-300 编程和两个 PLC 之间 DP 网络通讯的具体方法。
二、实验内容
1）要求：对 PLC 及 DP 网络组态，采用 STEP 7 V5.0 编程，以 DP 网络通讯的方式，在第二台 S7-300（从站）的程序中编译一组（三个）两字节的密码，分别为 256，512，1280，在第一台 S7-300（主站）上输入 16 位的开关信号。如果开关信号与其中一组密码相同，则第一台 PLC 的一个指定的相应输出点上的输出信号亮，即输入信号是256，则 Q4.0 亮，输入信号是 512，则 Q4.1 亮，输入信号是 1280，则 Q4.2 亮；否则没有灯亮。
2）实验主要仪器设备和材料：S7-300 可编程控制器，开关装置，S7-300适配器，装有 STEP7 软件的工控机。
3）实验方法、步骤及结构测试：
1、硬件连接 将两台的 DP 口通过 PROFIBUS 电缆连接，开关输入量接在主站的DI 模块上；同时将两台 PLC 全部清除原有程序，打到 STOP 挡，为硬件组态和编程作好准备。
SIEMENS300(1)主站
交换区 PROFIBUS-DP SIEMENS300(1)从站
交换区
图 3-1 DP 通讯示意图 4）组态硬件（1）新建项目 在 STEP7 中创建一个新项目，然后选择“插入”站点Simatic 300 站点，插入两个 S7 300 站，这里命名为 Simatic 300(master)和 Simatic 300(slave)。再选择“插入”“站点”PROFIBUS。如图 3-2 所示。当然也可完成一个站的配置后，再建另一个。
（2）组态硬件 从站和主站硬件根据实际选定，原则上要先组态从站。双击 Simatic 300(slave)“Hardware(硬件)”，进入硬件组态窗口，在功能按钮栏中点击“Catalog”图标打开硬件目录，按硬件安装次序和订货号依次插入机架、电源、CPU 和输入/输出模块等进行硬件组态，主从站的硬件组态原理一样。
5）参数设定 硬件组态后，双击 DP(X2)插槽，打开 DP 属性窗口点击属性按钮进入 PROFIBUS 接口组态窗口，进行参数设定。
（1）从站设定：在“属性 DP ”对话框中选择“工作模式” 标签，将 DP 属性设为从站(Slave)。然后点击“常规”标签，点击“属
性”按钮，之后点击 Network Settings 标签，对其它属性进行配置，如：站地址、波特率等。设定完成之后，点击”保存”即可,不要进行编译。
（2）主站设定：在“属性 DP ”对话框中选择 “工作模式”标签，将 DP 属性设为主站(Master)。然后点击“常规”标签，点击“属性”按钮，对其它属性进行配置，如：站地址、波特率等。注意：这里的主站地址跟从站的地址不能重复，且同一个站的 MPI 地址和 DP地址要保持一致。
（3）连接从站：在硬件组态（HW Config）窗口中，打开窗口右侧硬件目录，选择“ PROFIBUS DPConfigured Stations”文件夹，将 CPU31x 拖拽到主站系统 DP 接口的 PROFIBUS 总线上，这时会弹出 DP 从站连接属性对话框，选择所要连接的从站后，点击“连接”按钮，再点击“确认”。注 注：如果有多个从站存在时，要一一连接。
（4）设定交换区地址 双击从站，选择“组态”标签，打开 I/O 通信接口区属性设置窗口，进行设置。或者进入“从站属性“窗口，如果没有出现表格，则要点击下面的“新建”，分两次输入表格。
地址类型:
选择“Input”对应输入区，“Output”对应输出区。
地址:
设置通信数据区的起地址。
长度:
设置通信区域的大小，最多 32 字节。本例设为 8 字节。
单位:
选择是按字节（byte）还是按字（word）来通信。
一致性:
选择“Unit”是按在“Unit”中定义的数据格式发送，即
按字节或字发送。
从站与主站设置完成后，点击“编译存盘”按钮，编译无误后即完成从站和主站的组态设置。
6）检查网络 点击“组态网络”图标
。打开网络组态查看，是否成功。
7）设计程序
输入三个 16 位的密码：
256，512，1280 结束 从站
主站 给定一个 16 位的开关量信号 开关量是 256 开关量是 512 开关量是1280 Q4.0 亮 Q4.1 亮 Q4.2 亮 结束 图 3-2 程序框图
8）程序清单
输入零字节的任一位闭合，使能接通。IW0的值传送到 QW10。
图 3-4 从站中密码设定
图 3-3 主站程序
9）运行及实验结果 输入开关量 1，则 Q4.0 亮；输入开关量 2，则 Q4.1 亮；输入开关量 5，则 Q4.2 亮，输入其它量时，信号与密码不同，无灯亮。
三、思考题
1．指出 PROFIBUS 中，DP 与 MPI 通信的特点与区别。
MPI：多点通信的接口，是一种适用于少数站点间通信的网络，多用于连接上位机和少量PLC之间近距离通信。MPI的通信速率为19.2K～12Mbit/s。在 MPI 网络上最多可以有 32 个站。MPI 允许主-主通信和主-从通信。
DP：允许构成单主站或多主站系统。在同一总线上最多可连接 126 个站点。通讯波特率最大支持 12MB，距离可达 1200M。包括以下三种不同类型设备：一级 DP 主站、二级 DP 主站、DP 从站。
2．简述数据交换过程以及数据交换区的设置方法。
由主机数据交换区的数据通过总线传送到从机的数据交换区。双击从站，选择组态标签，打开 I/O 通信接口区属性设置窗口，进行设置。或者进入从站属性窗口，如果没有出现表格，则要点击下面的新建，分两次输入表格。
3．在不改变交换区地址的情况下，QW10-QW16，IW20-IW24 可以用 M寄存器区取代吗？说明原因。
可以，取代的话还会使程序简单，不过功能也会变得简单罢了。
四、实验心得
在这次实验中，熟悉现场总线 DP 网络通讯的基本原理，弄懂了两个PLC 之间 DP 网络通讯的方法，同时又用梯形图编程，加强了编程能力。实验中 DP 通讯还是比较复杂，主要是有很多细节，常常要请教师姐，看来要多用和多了解才行。
第二篇：北邮现场总线实验报告
现场总线实验报告
实验名称：
CAN总线技术与iCAN模块实验
学院：
自动化学院
专业：
自动化专业
班级：
2010211411
姓名：
韩思宇
学号：
10212006
指导老师：
杨军
一、实验名称：
实验一：CAN总线技术与iCAN模块实验
二、实验设备：
计算机，CAN总线系列实验箱，测控设备箱，万用表。
三、实验内容：
1、熟悉iCAN各模块的功能及原理，了解接线端子。
2、学习USBCAN-2A接口卡的使用及安装，安装USBCAN-2A接口卡的驱动程序。
3、根据实验指导书中的手动设置iCAN模块MACID的方法手动设置各模块的MACID。
4、使用提供的iCANTest测试软件工具来测试各模块的功能及用法，利用测试工具与模块之间通信。
5、学习了解iCAN主站函数库中的主要操作函数及其应用。
6、学习利用VC或者VB编程来对iCAN系列各模块进行操作。
四：实验过程：
1、驱动程序安装：
USBCAN-2A接口卡的驱动程序需要自己手动进行安装，驱动程序已经存放于实验准备内容中。找到驱动程序，直接点击进行安装即可。安装完成后，在“管理->设备管理器->通用串行总线控制器”中查看驱动是否安装成功。
注意：安装驱动程序过程中PC机不能连接USB电缆。
2、iCANTEST安装与运行：
连接设备后，打开iCANTEST软件，点击“系统配置”，设置设备类型为USBCAN2，点击“启动”->“上线”，试验各模块的功能。点击“全部下线”，将断开主机与所有模块的连接。
3、各种iCAN模块的测试
4、指示灯，按钮，温湿度传感器的连接
5、测试运行记录与截屏图：
iCAN模块测试运行记录与截图。
图（1）
iCANTEST界面
iCAN4055模块界面如图（2）。DI输入由测控设备箱中的开关控制，DO输出控制设备箱上的灯泡亮灭。
图（2）
iCAN4055模块界面
iCAN4210模块如图（3）。iCAN4210模块为2路模拟量输出模块。将该模块的输出通道0与iCAN4017模块的输入通道3相连，可观察到改变iCAN4210的通道0设定值时，iCAN4017的通道3显示值会随之变化。（通道0为0x8000时，通道3显示为5.000V。）
图（3）
iCAN4210模块界面
iCAN4017模块如图（4）。iCAN4017模块为8路模拟量输入模块。将该模块的通道0与通道1与测控设备箱的温湿度传感器相连，可由通道0和1的电压值推导出传感器测出的环境温度和湿度。由于实验时使用的温湿度传感器温度测量部分故障，所以通道0显示0.000V,湿度测量部分正常，通道1显示为6.182V。
图（4）
iCAN4017模块界面
6、自编程序主要功能
（1）添加一个输入编辑框和一个按钮控件，通过输入0x00-0xFF之间的十六
进制数来控制iCAN4055的DO通道的输入；再设置一个编辑框edit控件来读取iCAN4055的8位数字量输入通道的状态。（2）设置两个输入编辑框控件，来分别设置iCAN4210两个通道的输出。（3）设置4个编辑框edit控件来分别读取iCAN4017前四个通道ch0、ch1、ch2、ch3的模拟量输入值。
7、自编程序运行结果与截图（课上未做，课下做了界面和程序）
图（5）
iCAN4055模块界面
图（6）
iCAN4017模块界面
8、主要程序部分
（1）有关iCAN4055功能模块的简单功能的实现的整体代码如下：
首先在生成的类头文件Sample4055dlg.h中的类CSample4055中添加申明变量： public:
unsigned char buf[1];//发送数据的数据缓存区 unsigned char recbuf[1];//接受数据的数据缓存区 unsigned long len;int outvalue;int count;CString str;在Sample4055.cpp文件中编写控制代码： 首先添加对变量的定义： ROUTECFG cfg;
HANDLE hRoute=0;//新的ICAN网络
HANDLE hSlave4055=0;//数字量输入输出模块4055，MACID=1 CSample4055::CSample4055(CWnd* pParent /*=NULL*/){
}
（2）添加每个控件消息响应函数的代码： void CSample4055::OnStartsysButton1(){ : CDialog(CSample4055::IDD, pParent)buf[0]=0;recbuf[0]=0;count=0;len=0;str=“";
// TODO: Add your control notification handler code here cfg.iCardType=4;//使用usbcan2接线口 cfg.iCardInd=0;//卡序号
cfg.iCANInd=0;//CAN通道选择（0表示0通道；1表示1通道）cfg.wCANBaud=0x001c;//波特率的设定0x001c(500kbps)cfg.iMasterCycle=500;//主站循环周期 cfg.wMasterID=0;//主站ID
Mgr_AddRoute(cfg,&hRoute);//添加iCAN网络
if(Mgr_StartSys()!=ICANOK)//调用Mgr_StartSys()函数对CAN网络是否启动进行判断，返回为ICANOK
} void CSample4055::OnLink4055Button2(){ if(Mgr_IsStarted()!=1){ { } else { } MessageBox(”CAN网络已启动“);MessageBox(”系统启动失败“);
MessageBox(”系统未启动或启动失败，请先启动CAN网络“);
} else { // TODO: Add your control notification handler code here Route_AddSlave(hRoute,1,&hSlave4055);//添加从站4055,MACID=1
if(Slave_Connect(hSlave4055)!=ICANOK)//判断从站4055是否连接成功 { } MessageBox(”4055连接失败“);
else
{ } MessageBox(”4055连接成功“);
SetTimer(1,1000,NULL);//设定开启定时循环，1代表消息事件id，1000表示1000ms即1s } void CSample4055::OnTimer(UINT nIDEvent)//Timer事件函数 {
// TODO: Add your message handler code here and/or call default if(nIDEvent==1){ }
len=1;Slave_GetDIData(hSlave4055,recbuf,&len);//读取4055数字量输入端口数据 str.Format(”0x%02x:%d“,recbuf[0],count);
m_getDI.SetWindowText(str);count=count+1;
CDialog::OnTimer(nIDEvent);
} } void CSample4055::OnButtonSetvalue()//设定4055数字量输出端口值 { // TODO: Add your control notification handler code here if((Mgr_IsStarted()==1)&&(Slave_IsConnected(hSlave4055)==1))
{
UpdateData(true);
outvalue=strtol(m_invalue,NULL,16);//按十六进制进行读取 if(outvalue >= 0 && outvalue <= 255){
buf[0]=(unsigned short)strtol(m_invalue,NULL,16);
Slave_SendData(hSlave4055,0x20,buf,1);//发送数据 } else { } } else { MessageBox(”请输入00~FF之间的十六进制数“);
MessageBox(”系统未启动或从站未连接，请查看后再进行操作“);}
（3）2路模拟量输出模块iCAN4210的编程使用 实验代码如下：
首先添加所用变量的申明： ROUTECFG cfg;
HANDLE hRoute=0;//新的ICAN网络 HANDLE hSlave4210=0;//MACID=2
控制代码：
void CSample4210::OnBUTTONStartCANSys(){ // TODO: Add your control notification handler code here } 8
cfg.iCardType=4;//使用usbcan2接线口 cfg.iCardInd=0;//卡序号
cfg.iCANInd=0;//CAN通道选择（0表示0通道；1表示1通道）cfg.wCANBaud=0x001c;//波特率的设定0x001c(500kbps)cfg.iMasterCycle=500;//主站循环周期 cfg.wMasterID=0;//主站ID
Mgr_AddRoute(cfg,&hRoute);//添加iCAN网络
if(Mgr_StartSys()!=ICANOK)//调用Mgr_StartSys()函数对CAN网络是否启动进行判断，返回为ICANOK
} void CSample4210::OnButtonLink4210(){
// TODO: Add your control notification handler code here if(Mgr_IsStarted()!=1){ { } else { } MessageBox(”CAN网络已启动“);MessageBox(”系统启动失败“);
MessageBox(”系统未启动或启动失败，请先启动CAN网络“);
} else { // TODO: Add your control notification handler code here Route_AddSlave(hRoute,2,&hSlave4210);
if(Slave_Connect(hSlave4210)!=ICANOK){ } MessageBox(”4210连接失败“);
else
} void CSample4210::OnButtonCanok(){ if((Mgr_IsStarted()==1)&&(Slave_IsConnected(hSlave4210)==1)){ } } MessageBox(”4210连接成功“);
{ unsigned char buf[32]={0};
UpdateData(true);if(m_setch0>=0.0&&m_setch0<=10.0){
buf[1]=(unsigned short)(m_setch0/10)*65535;
buf[0]=(unsigned short)((m_setch0/10)*65535)>>8;
} else { } if(m_setch1>=0.0&&m_setch1<=10.0)MessageBox(”提示：请输入0~10V电压“);
{
buf[3]=(unsigned short)(m_setch1/10)*65535;
buf[2]=(unsigned short)((m_setch1/10)*65535)>>8;
}
else { } MessageBox(”提示：请输入0~10V电压“);
Slave_SendData(hSlave4210,0x60,buf,4);
} else {
MessageBox(”系统未启动或从站未连接，请查看后再进行操作“);}（4）8路模拟量输入模块iCAN4017 首先，在生成的.h头文件中添加使用到的变量的申明。public:
unsigned char recbuf[16];unsigned long len;int count;} 在.cpp文件中首先添加iCAN网络定义和申明以及变量的初始化操作。
ROUTECFG cfg;HANDLE hRoute=0;//新的ICAN网络
HANDLE hSlave4017=0;//AI模块4017，MACID=3
CSample4017::CSample4017(CWnd* pParent /*=NULL*/){
: CDialog(CSample4017::IDD, pParent)//{{AFX_DATA_INIT(CSample4017)m_valuech0 = 0.0;m_valuech1 = 0.0;m_valuech2 = 0.0;
} m_valuech3 = 0.0;m_counter = 0;//}}AFX_DATA_INIT recbuf[0]=0;recbuf[1]=0;recbuf[2]=0;recbuf[3]=0;recbuf[4]=0;recbuf[5]=0;recbuf[6]=0;recbuf[7]=0;len=0;count=0;void CSample4017::OnBUTTONStartCANSys(){
// TODO: Add your control notification handler code here cfg.iCardType=4;//使用usbcan2接线口 cfg.iCardInd=0;//卡序号
cfg.iCANInd=0;//CAN通道选择（0表示0通道；1表示1通道）cfg.wCANBaud=0x001c;//波特率的设定0x001c(500kbps)cfg.iMasterCycle=500;//主站循环周期 cfg.wMasterID=0;//主站ID
Mgr_AddRoute(cfg,&hRoute);//添加iCAN网络
if(Mgr_StartSys()!=ICANOK)//调用Mgr_StartSys()函数对CAN网络是否启动进行判断，返回为ICANOK
{
} } else { } MessageBox(”系统启动失败“);MessageBox(”CAN网络已启动“);void CSample4017::OnButtonLink4017(){
// TODO: Add your control notification handler code here if(Mgr_IsStarted()!=1){
MessageBox(”系统未启动或启动失败，请先启动CAN网络“);
} else { // TODO: Add your control notification handler code here Route_AddSlave(hRoute,3,&hSlave4017);if(Slave_Connect(hSlave4017)!=ICANOK){ } MessageBox(”4017连接失败“);
else
{ }
SetTimer(1,1000,NULL);} MessageBox(”4017连接成功");} void CSample4017::OnTimer(UINT nIDEvent){
// TODO: Add your message handler code here and/or call default if(nIDEvent==1){
Slave_GetAIData(hSlave4017,recbuf,&len);
m_valuech0=((double)(recbuf[0]*16*16+recbuf[1])-0x8000)*10/(double)0x8000;
m_valuech1=((double)(recbuf[2]*16*16+recbuf[3])-0x8000)*10/(double)0x8000;
m_valuech2=((double)(recbuf[4]*16*16+recbuf[5])-0x8000)*10/(double)0x8000;
m_valuech3=((double)(recbuf[6]*16*16+recbuf[7])-0x8000)*10/(double)0x8000;
}
m_counter=count;UpdateData(false);count=count+1;CDialog::OnTimer(nIDEvent);}
第三篇：总线基本实验报告
实验三：
总线基本实验报告
组员：
组号：21组 时间：周二5、6节 【实验目的】
理解总线的概念及其特性.掌握总线传输和控制特性
【实验设备】
– TDN-CM+或TDN-CM++数学实验系统一台.–
【实验原理】
总线传输实验框图所示,它将几种不同的设备挂至总线上,有存储器、输入设备、输出设备、寄存器。这些设备都需要有三态输出控制，按照传输要求恰当有序地控制它们，就可实现总线信息传输。
总线基本实验要求如下：
根据挂在总线上的几个基本部件，设计一个简单的流程：
寄存器、存储器和I/O部件挂接到总线 各部件由三态门信号控制
数据主要流程：输入寄存器存储器输出LED指示
【实验步骤】
（一）完成书上要求的操作：将一个数存储到R0寄存器中，然后LED显示（1）连接实验线路（下页图1）
（2）关闭所有三态门（SW-B=1，CS=1，R0-B=1，LED-B=1），关联的信号置为LDAR=0，LDR0=0，W/R=1。
（3）SW-B=0，INPUT置数，拨动LDR0控制信号做0 1 0动作，产生一个上升沿将数据打入到R0中；
SW-B=0，INPUT置数，拨动LDAR控制信号做0 1 0动作，产生一个上升沿将数据打入到AR中； SW-B=1，R0-B=0，W/R(RAM)=0，CS=0，将R0中的数写入到存储器中； 关闭R0寄存器输出，使存储器处于读状态CS=1，R0-B=1；W/R(RAM)=1，CS=0，LED-B=0，拨动LED的W/R控制信号做1→0→1动作产生一个上升沿将数据打入到LED中。
附：实验电路路线连接图1
(二)存放三个数46、63、69到R0，R1，R2,分别存放在#11，#12，#13中在LED显示，另外由于需要借线，连线R1-B---S2,R2-B---S1,LDR1---M,LDR2---Cn，连接线路如下图三所示。（1）关闭所有三态门（SW-B=1，CS=1，R0-B=1，R1-B=1，R2-B=1，LED-B=1），关联的信号置为LDAR=0，LDR0=0，LDR1=0，LDR2=0，W/R=1。
1将数据46放R0，再将R0的数写入到#11中，然后 LED显示#11中数。○SW-B=0，INPUT置数01000110，拨动LDR0控制信号做010动作，产生一个上升沿将数据打入到R0中；
SW-B=0，INPUT置数00010001，拨动LDAR 做0 10动作，产生一个上升沿将数据打入到AR中；
SW-B=1，R0-B=0，W/R(RAM)=0，CS=0，将R0中的数写到存储器中； CS=1，R0-B=1，W/R(RAM)=1，CS=0，LED-B=0，拨动LED的W/R控制信号做1→0→1动作，产生一个上升沿将数据打入到LED中。
2将数据63放入R1，再将R1的数写入到#12中，然后LED显示#12中数。○SW-B=0，INPUT置数01010011，拨动LDR1控制信号做010动作，产生一个上升沿将数据打入到R1中；
SW-B=0，INPUT置数00010010，拨动LDAR做010动作，产生一个上升沿将数据打入到AR中；
SW-B=1，R1-B=0，W/R(RAM)=0，CS=0，将R1中的数写到存储器中； CS=1，R1-B=1，W/R(RAM)=1，CS=0，LED-B=0，拨动LED的W/R控制信号做1→0→1动作，产生一个上升沿将数据打入到LED中。
3将数据69放入R2，再将R2的数写入到#13中，然后LED显示#13中数。○SW-B=0，INPUT置数01101001，拨动LDR2控制信号做010动作，产生一个上升沿将数据打入到R2中；
SW-B=0，INPUT置数00010011，拨动LDAR 010动作，产生一个上升沿将数据打入到AR中； SW-B=1，R2-B=0，W/R(RAM)=0，CS=0，将R2中的数写到存储器中； CS=1，R2-B=1，W/R(RAM)=1，CS=0，LED-B=0，拨动LED的W/R控制信号做1→0→1动作，产生一个上升沿将数据打入到LED中。
【结果分析】
试验中LED显示管所显示的数与放在各个地址中的数符合，证明连线、操作无误。
【问题分析】
在连线时，由于实验时所用到的实验电路，某些端口是单口，如：LDR1、LDR2，而所用线最小也是两口线，所以借用端口到S1、S2、M、CN时一定要注意不要连接交叉，每条线对应各自的端口，否则就会出现混乱。
第四篇：现场总线控制系统学习心得
现场总线控制系统学习心得
班级：电技131 姓名：杨秋
学号：20*** 现场总线控制系统学习心得
六个星期的现场总线控制系统课程已经结束，通过这段时间的学习和老师的耐心讲解，我初步了解到了这门课程的基本内容。
目前，在连续型流程生产工业过程控制中，有三大控制系统，即PLC、DCS和FCS。我们已经在以往的学习中了解到了PLC和DCS这两大系统的基本知识，而FCS就是我们这段时间学习的现场总线控制系统。老师分别从以下几个方面详细地向我们讲解了这门课程。
1现场总线和现场总线控制系统的概念
根据国际电工委员会IEC61158标准的定义，现场总线是指应用在制造过程区域现场装置和控制室内自动控制装置之间的包括数字式、多点、串行通信的数据总线，即工业数据总线。是开放式、数字化、多点通信的底层通信网络。以现场总线为技术核心的工业控制系统，称为现场总线控制系统FCS（Fieldbus Control System），它是自20世纪80年代末发展起来的新型网络集成式全分布控制系统。
其中，现场总线系统一般被称为第五代控制系统。第一代控制系统为50年代前的气动信号控制系统PCS，第二代为4~20mA等电动模拟信号控制系统，第三代为数字计算机集中式控制系统，第四代为70年代中期以来的集散式分布控制系统DCS。现场总线技术现场总线技术将专用的微处理器置入了传统的测量控制仪表，使其各自都具有了多多少少的数字计算和数字通信能力，成为能独立承担某些控制、通信任务的网络节点。它们通过普通双绞线、光纤、同轴电缆等多种途径进行信息传输，这样就能够形成以多个测量控制仪表、计算机等作为节点连接成的网络系统。该网络系统按照规范和公开的通信协议，在位于生产现场的多个微机化自控设备之间，以及现场仪表与用作管理、监控的远程计算机之间，实现数据传输与信息共享，进一步构成了各种适应实际需要的自动控制系统 现场总线的分类
老师重点讲述了现场总线的几种类别，典型的现场总线技术包括了基金会现场总线FF（Foudation Fieldbus），LonWork现场总线，Profibu现场总线，CAN现场总线以及HART现场总线。其中FF总线尤为重要，按照基金会总线组织的定义，FF总线是一种全数字、串行、双向传输的通信系统，是一种能连接现场各种现场仪表的信号传输系统，其最根本的特点是专门针对工业过程自动化而开发的，在满足要求苛刻的使用环境、本质安全、总线供电等方面都有完善的措施。为此，有人称FF总线为专门为过程控制设计的现场总线。现场总线技术的特点
现场总线技术具有系统的开放性，互可操作性与互用性，现场设备的智能化与功能自治性，系统结构的高度分散性以及对现场环境的适应性等。除此之外，现场总线技术还具备以下优点：节省硬件数量与投资，节省安装费用，节省维护开销，用户具有高度的系统集成主动权以及提高了系统的准确性与可靠性。
5现场总线技术的发展
现场总线技术的发展体现在两个方面，一个是高速现场总线技术的发展，另外一个是低速现场总线领域的继续完善和发展。就现在而言，现场总线产品主要针对的是低速总线产品，用于运行速率较低的领域，对网络的性能要求不高。而高速现场总线主要应用于互联控制网、连接控制计算机、处理速度快的设备以及实现低速现场总线网间的连接，是充分实现系统的全分散控制结构所必须的。但是目前高速现场总线这一环节还相对薄弱。总体来说，自动化系统与设备将向现场总线体系的结构改变，并且向着趋于开放统一的方向发展。同时，在单独的现场总线体系下不可能只容纳单一的标准，加上商业利益的驱使，各种现场总线技术都在十分激烈的市场竞争环境中求得发展。所以有理由认为，在将来的不久，集中总线标准的设备通过路由网关互联并且会实现信息共享的局面。
除此之外，老师还向我们介绍了现场总线控制系统与以前学到的DCS系统的关系。通过现场总线系统的网络结构可以发现，它可以由现场智能设备和人机接口构成两层的网络结构，同时把常规的PID在智能变送器中实现。但这种总线控制系统的局限性限制了现场总线控制系统的功能，使之不能实现复杂的协调控制功能，为了实现这个功能，其结构中需要包含控制站，即需要三层的网络结构。这样，三层网络结构的现场总线系统网络就与DCS相似了，但是其中控制站所承担的功能却与DCS有很大差别。在传统的DCS系统中，控制站可以用来实现包括控制回路的PID运算和控制回路之间的协调控制等功能。但在FCS中，底层的PID等基本控制功能却完全由现场设备来完成，控制站只完成控制回路之间信息的交流和控制协调功能。这样的话，就大大减轻了控制器的负荷率，分散了系统的风险性，加快了数据处理速度。通过现场总线系统的网络结构可以发现，它可以由现场智能设备和人机接口构成两层的网络结构，同时把常规的PID在智能变送器中实现。但这种总线控制系统的局限性限制了现场总线控制系统的功能，使之不能实现复杂的协调控制功能，为了实现这个功能，其结构中需要包含控制站，即需要三层的网络结构。这样，三层网络结构的现场总线系统网络就与DCS相似了，但是其中控制站所承担的功能却与DCS有很大差别。在传统的DCS系统中，控制站可以用来实现包括控制回路的PID运算和控制回路之间的协调控制等功能。但在FCS中，底层的PID等基本控制功能却完全由现场设备来完成，控制站只完成控制回路之间信息的交流和控制协调功能。这样的话，就大大减轻了控制器的负荷率，分散了系统的风险性，加快了数据处理速度。
现场总线技术自推广以来，已经在世界范围内应用于工业控制的各个领域。现场总线的技术推广有了三、四年的时间，已经或正在应用于冶金、汽车制造、烟草机械、环境保护、石油化工、电力能源、纺织机械等各个行业。应用的总线协议主要包括PROFIBUS、DeviceNet、Foundation、Fieldbus、Interbus_S 等。在汽车行业，现场总线控制技术应用的非常普遍，近两年国内新的汽车生产线和旧的生产线的改造，大部分都采用了现场总线的控制技术。国外设计的现场总线控制系统已应用很广泛，从单机设备到整个生产线的输送系统，全部采用现场总线的控制方法。而国内的应用仍大多集中中生产线的输送系统、随着技术的不断发展和观念的更新必然会逐步扩展其应用领域。
通过这段时间的现场总线课程的学习，让我对现场总线有了更多的了解，还有更多的是对其工业各方面应用的了解及其前景。自己对自己的这个专业有了更多的了解和认识，自己专业意识和素养都有很多的增加。特别从老师那里学到那种精神，要有专业素养和意识，不仅要学好书上的知识，自己的那种专业敏感度，和实际动手能力都要好好培养，我感觉自己受益颇多。
第五篇：集散控制系统与现场总线技术期末考试总结
缩写词全称：
（1）SCC：Supervisory Computer Control 计算机监督控制（2）DDC: Direct Digital Control 直接数字控制（3）DCS：Distributed Control System 集散控制系统
（4）CIMS：Computer Integrated Manufactured System 计算机集成制造系统（5）FCS：Fieldbus Control System 现场总线控制系统
（6）CIPS：Computer Integrated Process System 计算机集成过程系统（7）PLC：Programmable Logic Controller 可编程逻辑控制器
关于DCS: 集散型控制系统，又称分布式控制系统。是计算机技术（Computer），通信技术（Communication），图形显示技术（CRT）,控制技术（Control）的发展产物。主要特点：可靠性高，灵活的扩展性，完善的自主控制性，完善的通信网络。设计思想：危险分散，控制功能分散，操作和管理集中。
DDZ_II DDZ_III:电动单元组合仪表
II特点：
（1）采用0-10mA的直流电流为统一的联络信号（信号制式），只有电流输出。
方便各单元联系
（2）将整套仪表分为若干能单独完成某项功能的典型单元
（3）信号下限从0开始，便于模拟量的加减乘除开方等数学运算，并能使用通
用刻度的指示、记录仪表。
III特点：
（1）采用国际上统一使用的4-20mA的直流电流或者1-5V的直流电压作为联络
信号（信号制式），信号电流与电压转换成电阻250欧姆。现场与控制室之 间的信号传输采用电流传输方式，控制室内的仪表之间使用电压传输方式。（2）信号下限不是从0开始，使仪表的电气零点和机械零点得以分开，便于检验信号传输线是否断线以及仪表是否断电，并为现场送变器实现两线制（既是电源线又是信号线）提供可能性。（3）集中统一供电，采用线性集成电路
SCC结构
计算机定时采集生产过程参数，按指定的控制算法求出输出关系和控制量，并通过一定方式提供现场信息。可以不经过人员的参与而直接对生产过程施加影响。闭环结构
DDC结构
计算机对被控参数进行检测，再根据设定值和控制算法经过运算输出到执行机构，是参数稳定在给定值上。
DCS主流网络协议： OSI：七层
TCP/IP：TCP（传输控制协议）和IP（网际协议）FF:Fieldbus Foundation现场总线基金会 FCS主流协议：
CAN: Controller Area Network 一种有效支持分布式控制系统的串行通信网络 性能高，可靠性高，传输速率高。采用一种称作广播式的传输工作方式，其特点是废除了传统的以节点地址为中心的编码方式，而代之以基于数据块的编码方式 LonWorks：Local Operation Networks 特色是智能节点，可以脱离上层的管理工具自行完成数据采集和处理，并能与其他节点共享数据。节点内部可以编程 ProfiBus： 应用最广泛，包括12M的高速总线DP和用于过程控制的低速总线PA，完美结合使其在结构和性能上优越于其他总线 FF：
DeviceNet：CAN总线的基础上建立起来的，开放，低成本，高效率，高可靠性
AI采集温度信号
现场PLC电源电源rCRRRRrBRTDRTADrRrRr 1-5V转化为4-20mA
这个电路叫郝兰德电路，是典型的电压电流转换电路。其特点是负载电阻有一端接地(恒流源通常有这个要求)，而取样电阻两端均不接地。之所以能够实现这个要求，关键就是上面一个运放和电阻的匹配。上面一个运放显然是跟随器，其输入阻抗很高，可以看成开路，其输出阻抗很低，可以看成电压源，而电位与Rs右端相同。这样就避免了R2中电流对输出的影响(R2不从输出端取用电流)。利用运放的虚短和虚断可以退出加在RL两端的电压是 V*RL*R2/R1/RS,因此流过RL的电流IL为V/RS*R2/R1,与负载无关。由运放虚短概念可知，V2=V1,V5=V4 V3=V2+(V2/R3)*R4 ―> V3=V2*(1+R4/R3)=V1*(1+R4/R3)V1=R1*(V5-V)/(R1+R2)+ V －> V5=V1*(1+R2/R1)–V*(R2/R1)
= V3
–V*(R2/R1)= V4 采样电阻RS两端的电压为：V4-V3= V*(R2/R1)流过RS的电流为：(V*(R2/R1))/RS，其大小与负载电阻RL无关，受输入电压V
控制。电流源
4-20mA转化为0-5V
看门狗电路原理
看门狗芯片和单片机的一个I/O引脚相连,该I/O引脚通过程序控制它定时地往看门狗的这个引脚上送入高电平(或低电平),这一程序语句是分散地放在单片机其他控制语句中间的，一旦单片机由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一程序段不进入死循环状态时,写看门狗引脚的程序便不能被执行,这个时候,看门狗电路就会由于得不到单片机送来的信号,便在它和单片机复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号,使单片机发生复位,即程序从程序存储器的起始位臵开始执行,这样便实现了单片机的自动复位.RTOS 当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，处理的结果又能在规定的时间内来控制生产过程或度对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行。特点：
实时：每个可执行的任务都能及时响应，都可享用“时间片”。 多任务：多个程序并行执行。
响应异步实体：能够接受来自外部的中断
能够保证任务切换时间：必须有定时系统和实时时钟
必须有尽快的中断响应时间：即对最高优先级中断的快速响应 可以实现多任务调度功能：循环、优先级 必须可以实现同步和互斥功能：资源共享
CSMA/CD 优点：原理比较简单，技术上易实现，网络中各工作站处于平等状态，不需要集中控制，不提供优先级控制
缺点：网络负载增大时，发送时间增加，发送效率急剧下降。
原理：发送数据前先侦听信道是否空闲。如果空闲，则立即发送数据。如果忙碌，则等待一段时间至信道中的信息传输结束后再发送数据。若在上一段信息发送结束后有两个或以上的节点都提出发送请求，则判定为冲突。冲突的话就立即停止发送数据，等待一段时间后再重新尝试。先听先发，边发变听，冲突停发，随机延迟后重发。Token Bus/Token Ring 令牌总线（Token Bus）是一种在总线拓扑结构中利用令牌（Token）作为控制节点访问公共传输介质的控制方法。在令牌总线网络中，任何一个节点只有在拿到令牌后才能在共享总线上发送数据。若节点不需发送数据，则将令牌交给下一个节点。
CSMA/CD与Token Bus都是针对总线拓扑的局域网设计的，而Token Ring 是针对环型拓扑的局域网设计的。如果从介质访问控制方法的角度看，CSMA/CD属于随机型介质访问控制方法，而Token Bus 和Token Ring属于确定型介质访问控制方法。Token Bus适用于实时性要求较高的场合。OSI的七层：
物理层:数据单位为比特。为数据端设备提供传送数据的通路 数据链路层：数据单位为帧。为网络层提供数据传送服务
网络层：数据单位为数据包。选择合适的网间路由和交换节点，确保数据及时传送。主要设备是路由器 传输层：数据单位为数据段。
会话层：以后单位均为报文。不参与具体的传输，提供包括访问验证和会话管理在内的建立和维护应用之间通信的机制。如用户登录验证。
表示层：主要解决用户信息的语法表示问题。将某一用户使用的抽象语法转化为OSI系统内部使用的传送语法。如数据的压缩和解压缩，加密和解密。 应用层：为操作系统或网络应用程序提供访问网络服务的接口。TCP/IP：
网络接口层：定义物理介质的各种特性。
网络层：负责相邻计算机之间的通信。Ip协议是网络层的核心
传输层：提供应用程序之间的通信；格式化信息流，提供可靠传输。接收端必须发回确认，并且假如分组丢失，必须重新发送 应用层：提供常用的应用程序
PID：
U(t)Kc[e(t)1Tit0e(t)dtTdde(t)]dt
U(k)U(k)U(k1)Kc{[e(k)e(k1)]TTe(k)d[e(k)2e(k1)e(k2)]}TiT
PID整定方法：
（1）临界比例度法/闭环震荡法
通过试验得到临界比例度PB和临界周期Tk，然后根据经验公式求出控制器各参考值。被控系统稳定后，首先将积分时间放大最大，微分时间放到0，相当于只使用比例作用。然后观察其阶跃响应，从大到小逐步把控制器的比例度减小，看测量值震荡的变化情况，当产生恒定幅度和周期的震荡波形时，记下PB，Tk。然后根据经验公式求得PID参数。
特点：不需要求得控制对象的特性，而可以直接在闭合的系统中进行整定，适用于一般的系统。对于临界比例度比较小的系统不适用，而且有的系统是不容许震荡的。
（2）衰减曲线法
跟1差不多，只是不是等幅振荡，而是衰减4:1或者10:1的时候记下衰减比例度Ps和衰减周期Ts，然后根据经验公式求得
特点：简单实用，适用于一般的控制系统。但是对于干扰频繁，记录曲线不规则，不断有小摆动时，难以获取有效参数，不适合用。（3）经验凑试法
选取一个合适的P，Ti作为起始值；改变参数观察曲线变化形状，不断改变参数满足需求。然后在此基础上加入微分作用，选取微分参数后试着减小P，Ti凑试，得到最佳结果为止。Pid各参数的作用：
Kp越大，被控曲线越平稳。但是会产生余差，需要引入积分作用。Ti：消除余差
Td：超前控制，在偏差大之前调整
IEC标准编程语言： 1 梯形图：适合于逻辑控制 功能块图：合适于典型固定复杂算法控制如PID调节 3 顺序功能图：适合于多进程时序混合型复杂控制 4 指令表：适合于简单文本自编专用程序 结构化文本：适合于复杂自编专用程序，如特殊的模型算法 未来组态的发展：
组态就是利用工控软件中提供的工具和方法来完成工程中某一具体任务的过程，这个软件就叫做组态软件。
组态软件作为一种工业信息化的管理工具，其发展方向必然是不断降低工程开发工作量，提高工作效率。易用性是提高效率永恒的主题，但是提高易用性对于提高开发效率是有限的，亚控科技则率先提出通过复用来提高效率，创造性地开发出模型技术，并将这一技术集成到KingView7.0中。这一技术能将客户的工程开发周期缩短到原来的30%或更低，将组态软件为客户创造价值的能力提高到了一个新的境界，代表了组态软件的未来。
组态软件的发展必将沿着更好的人机交互、更加逼真的画面、能满足客户个性化需求、具备行业特征和区域特征、具有很好的开放性、信息唾手可得和更高的可靠性以及大型SCADA的方向发展。
FCS：
减少接线和安装的原因：由于现场总线系统设备前端的智能设备能执行多种功能，可以减少变送器的数量，也不需要信号的调理转换、隔离技术等，节省了一大笔硬件投资。
现场总线的接线非常简单，由于一对双绞线或一条电缆上通常可以挂接多个设备，所以电缆、端子、槽盒、桥架的用量大大减少。当需要增加现场控制设备时，无需增加新的电缆，可就近连接在原有的电缆上，这样可以节省大量的电缆。特点：
适应工业应用环境，要求实时性强，可靠性高，安全性好。多为短帧传送，通信的传输速率相对较低。
结构：全分布、网络集成式控制系统。企业的底层网络
FCS区别于DCS的特点
系统的开放性、互用性 摆脱了传统常规模拟仪表的束缚 在各个层次上都采用了数字通信技术 系统结构的高度分散
数字仪表在生产现场构成虚拟控制站(Virtual control station)
CAN总线： 特点：
CAN不采用节点地址编码，而是对报文编码，节点通过报文滤波决定是否与其有关，即接受或发送相应的报文。
CAN采用多主工作方式，节点不分主从。
CAN总线节点报文分成不同的优先级，满足不同的实时需求。 CAN总线采用总线仲裁技术，保证优先级高的节点实时传输报文。
工业以太网与商业以太网的区别：
商用以太网具有价格低、通信速率和带宽高、兼容性好、软件资源丰富、广泛的技术支持基础和强大的发展潜力等优点。但是以太网采用了载波侦听多路访问/碰撞（冲突）检测（CSMA/CD）的传输规范，这无法满足工业控制中的实时性、确定性、可重复性等方面的要求；此外，现有的高层协议也无法满足工业控制要求。工业以太网需要应对更为恶劣的环境需求。工业以太网的优势
可满足控制系统各个层次的要求，利于管控一体化。 设备成本下降。
用户拥有成本下降。（维护） 易与Internet集成。 广泛的开发技术支持。 大量的现有软件资源。以太网的优势：
工业以太网面临的问题
通信实时性
环境适应性与可靠性（结构、连接器） 总线供电（5类线中的空闲线，10-36V） 本质安全（防爆安全栅）
本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。具体包括失误—安全（误操作不会导致事故发生或自动阻止误操作）、故障—安全功能（设备、工艺发生故障时还能暂时正常工作或自动转变安全状态）。
本质安全防爆方法是利用安全栅技术将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花，又不能产生足以引爆的仪表表面温升的安全范围内，从而消除引爆源的防爆方法。
现场总线的发展趋势： 1.注重系统的开放性
2.注重应用系统设备间的互操作性 3.注重控制网络与公用数据网络的结合 4.注重使测控设备具备网络浏览功能 5.以太网已直接进入控制网络
6.多种通信方式下的数据传输与数据集成，管控一体化目标下的数据综合利用
PLC 优点：
1.编程方法简单易学 2.功能强，性能价格比高
3.硬件配套齐全．用户使用方便。适应性强 4.可靠性高。抗干扰能力强
5.系统的设计、安装、调试工作量少
6.维修工作量小，维修方便 7.体积小，能耗低
区别：
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