现场总线控制系统通信原理

摘 要：将现场总线作为条件的通信系统的全智能控制结构能取代目前的模拟通信的现场总线系统,从而降低了现场通信接通电线所需的费用,减少通信现场总线连接工作所需的时间,增强通信传送的效率.本文用较短的篇幅对现场总线控制进行简单阐述,用较大的篇幅论述现场总线控制系统的通信原理,旨在推进现场总线控制系统通信的应用.

关 键 词：现场总线；通信原理；提高效率；推进应用

一、开篇语

一方面,由于现场系统具有较高抵抗干扰的性能,同时操作简单,项目研发时间段短,因此被广泛应用到通信系统中,提高通信效率[1].另一方面,现场总线是接通现场装置与自动体系的智能化、相互传输、众多端口的信号体系、是实现通信过程智能化的最基础现场装置和现场检测仪器的传输通道、也是通信体系操作和控制的重要部分.由此可见,现场总线把现代化的通信技术与全新的控制理念带进了通信管理领域,代表了未来的智能化控制行业的研究走向.因此,我们只有研究透彻现场总线控制系统的通信原理,才能更好的发展现场总线技术[2].

二、现场总线控制系统的结构特点

现场总线不仅有着多结构、相互性、管理性能多样、维护较低等基本特点,还有一些突出特点,这些特点对研究现场总线控制系统通信原理具有重要信息价值意义.

(一)现场总线控制系统体系结构简单

现场总线控制体系通信体系结构较为简单,基本模型普遍在3到4层左右,这类型简单的通信系统结构具备研究灵敏、操作方便、实惠、通信性能较好的特点,通信的质量得到保障[3].

(二)现场总线控制体系系统的高效智能化

现场总线具备多结构无人操作功能,该功能可以将现场的自动装置进行信号节点分类,经由现场总线实现信号管理和传输信号节点信息交换,实现通信体系的高效智能化.

(三)现场总线控制体系能够进行系统自我检测

因为现场总线能够进行定期的控制系统监督检测,因此现场总线对于系统错误问题能够进行自我检测并且进行错误报告与智能错误更改.避免因为细小错误导致整个通信系统的瘫痪[4].

(四)现场总线控制体系高抗干扰性能

现场总线的高抗干扰性能能够强力抵抗外部不利因素对通信体系的干扰,使得通信的安全性得到保障,同时高抗干扰的性能还提高了通信传输的精确度.

三、我国现场总线控制系统现状

由于各类高科技技术的快速现世,工业行业和通信行业控制对许多现场通信的信息收集、运输和信息转换和对密度、安全性、管理控制同步化的要求产生新的变化.但我国目前的现场总线控制系统由于技术陈旧,出现许多亟待解决的问题.比如体系控制不可以完全分解、系统故障大多集中在一起、成本昂贵等,这些问题的存在说明了目前的现场总线技术已经不适应现代社会的需求.笔者建议通过对现场总线控制系统的通信原理进行深刻研究,再结合自动传感科技和微观管理技术,找出方案解决现场总线的现存问题,提高现场总线控制系统效率.

四、研究现场总线控制系统通信的原理

现场总线控制系统的通信原理分为系统的软件设计和系统的程序原理两个方面.下面,我们分别通过软件设计和程序原理两个方面来阐述现场总线控制系统的通信原理.

许多的现场总线控制系统通信管理和研究人员都应该知道,若想实现现场总线通信系统的每一个节点高效、精确信号传输和交换的工作,就要从现场总线的软件设计下手.因为现场总线的软件设计是整个控制系统的重难点,在一定程度上决定了整个总线体系的通信质量.现场总线的软件设计可以分为节点起始化系统、信号报告系统、信号传输系统、报文接受系统和现场总线问题检测及问题出现系统等.

现场总线控制装置芯片中的中心寄存结构是与细微控制结构一同发挥总系统控制作用的,两者皆属于现场总线控制系统的软件设计.其中,细微控制结构同SJB2100之间状况、管理和控制的信号转运都是经过复位结构或者是工作结构下对其寄存装置进行通信的信号读写来实现的.一方面,初始化的现在总线内部的寄存结构时候应当特别注意控制系统结构的节点信号传输,通信信号的传输速率要求一定要相同,同时信号发射方与信号接收方的系统工作进度必须同步进行.另一方面,信号报告系统的发送与接收是通过两个方式进行,即中断的信号接收方式与查询信号的收信方式,为了实现通信信号的安全、精确、高效传输和接收,信号报告系统结构的信号接收应当采取中断的接受运输方式,这样做不仅保障了通信信息存储器的安全性,还能在一定的程度上避免出现通信数据满溢的现象.现场总线的SJB2100的工作模式是同前款PCB96C2的单一控制器互相融合的形式,并且现场总线的工作模式支持现场总线通信协议中多规定的各种功能,其软件程序设计之间存在一定的差异.以上所述是现场总线控制系统通信原理中的软件设计原理,该软件设计原理是现场总线控制系统通信原理的重要组成部分,具有一定的现场总线技术研究价值.

现场总线控制系统的程序原理是整个现场总线控制系统原理的重中之重,其原理存在一定的复杂性和繁琐性,但是只有理清其中的原理理论关系,进行现场总线控制系统通信连接实践,才能在原有的通信技术基础上,研究新型的通信技术,提高控制系统的工作效率,提高通信的信号的传输质量.

基于现场总线控制系统的原理通信工作流程为：现场总线的初始化——现场总线进行通信任务的调度（前提条件是控制系统处于空闲状态）——通信信号的发送——经由现场总线寄存装置和智能检测装置——收信系统的新后接收——最后回到通信的任务调度进行程序循环.

在现场总线系统控制的程序原理中,有三个程序原理与整个通信系统信号传输存在密切的关系,因此特别值得重视.其一,现场总线控制的初始化原理,应当在通信中断定时进行定量通信数据计数,同时对控制系统的寄存结构进行信号验收和屏蔽.其二,调试程序原理,要定期定时对通信的标志位置和节点进行检测,并且按照标志的位置和节点的通信号跳转情况进行合理的程序跳转,保证现场总线的控制系统通信程序的正常执行.其三,关于规定时间的计量器中断调控,在规定的时间内运用通信数据计量器进行每秒发射一次中断,同时加入中断管理的子程序,进行通信数据的读取,使其显示到通信系统的显示器上,方便通信工作人员对整个通信系统的检测、管理和整修.

五、总结

总而言之,在当前智能化、自动化、数字化的科技社会,现场总线控制技术是最具研究价值、研究热点最高的技术.研究现场总线控制系统的通信原理是实现工业行业与通信行业的现场装置和控制结构间信号输送的最基础步骤.为了适应现代社会对该技术的需求、改变我国现场总线控制体系的通信结构状况、切实提高通信的传输质量、实现通信领域的数字化、智能化控制,我们就必须加大力度进行现场总线原理研究和创新实践.