Page 96 - 机械设计制造与自动化技术研究

Research on Mechanical Design, Manufacturing and Automation Technology
机械设计制造与自动化技术研究

地选择不同厂商所供应的器件，以实现对系统进行整合，突破了以往由于选用某
一种器件所带来的“束缚”的状况，同时也不会因为不相容的协议与界面而失去
对器件的选择，使其在集成中处于绝对的主动地位。

第五，提高了系统的精度和可靠性。通过对多功能监测装置的智能化、数字
化，使其在本质上改善了检测与控制的精度，降低了传递误差。同时，通过对结
构的系统简化，可以减少装置和接线，加强现场仪器的内在能力，降低信号来回
传送的数量，从而提高了系统的工作可靠性。另外，该系统还具有设备标准化、

功能模块化等特点，因此，该系统具有结构简单、易重构等优势。
（2）现场总控系统的实时性测量
第一，OSI 协议的简单性，改善了系统的实时性。现场总线控制系统通常采
用物理层、链路层和应用层之间的通信协议，在此基础上增加了一个用户层，实

现了与下层总线的互联。
第二，就是完全的分权。直接面向对象，具有直观、简明的界面，将基本的
控制功能移植到现场的智能芯片或者是功能模块上，同时具备测量、传输、控制
和通信等多种功能，并将它们彼此相连，形成一个网络节点，让整个系统处于一

个总监测网络之中。比如，总线总监控系统基于主、从站的不同，把基础的通信
与控制集中在从站，而不同的厂商则会提供一套完整的主从型芯片，这样既容易
又廉价。LonWorks 就是其中的一个例子，虽然它和七级 OSI 是一样的，但是他
们都是在神经细胞芯片上完成的，这样就不用在网络上传送了。为了实现自动化，

将同一种类的网络变数连接起来，使分散式系统的发展与安装变得简单。
第三，媒体存取协定。大部分的现场总线控制系统都是通过令牌式的主从存
取模式来实现通信速度快、性能价格比高等优点。LonWorks 采用可预知的改良
CS-MA 接入方式，相对于常规的多向接入碰撞检测方式，在高负荷情况下，可

以减少系统碰撞率，在高负荷情况下，提升系统的性能；同时，引入应急优先机
制，进一步提升系统的实时可靠性。
第四，通信方法大致可分成两类：调度型与无调度型。计划通信是用来在装
置间进行有规律的传送，并且是事先设定好的控制数据；通过无计划通信方式，

实现了参数设定，设备诊断，报警等功能。从站根据其功能可将其划分为有主站
和从站，从站只有在收到消息时才做出应答，或当主站发出一个请求时才向主站
发出，所以只需很少一部分监控协议，具有较高的实时性和经济性。

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