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PAGE PAGE II 绍 兴 文 理 学 院 数 理 信 息 学 院 课 程 设 计 报 告 书 题目 简易分布式控制系统设计 电子信息工程 专业 111 班 姓 名 xxx 指导教师 xxx 时 间 2014年 7月12日 课程设计任务书 班 级 电信111 姓 名 xxx 题 目 简易分布式控制系统设计 技术参数、设计要求、 检测数据等 简易分布式控制系统设计，基本要求： （1）系统采用RS232通信 （2）上位机软件可自行编译（建议采用LabVIEW） （3）下位机采集AD信号，传送并显示采样值 （4）自行设计上下位机通信协议，要求协议能完成一主多从通信 扩展功能： （1）下位机地址可上电改写，掉电不丢失 （2）通信协议具备超时重发功能 设计进度安排或工作计划 2013.9.10 ~2012.9.12： 教师布置课题，学生查询相关资料，完成方案选择、确定验证方案。 2012.9.13~2012.9.14： 设计模块划分、实现及各模块仿真图设计。 2012.9.15~2012.9.20：设计整体实现、调试及验证，并开始撰写报告。 2012.9.21：课程设计报告撰写并定稿，上交。 其 它 认真阅读智能仪器仪表课程设计报告撰写规范；课题小组经协商好要指定组长并明确分工，形成良好团队工作氛围；基于课题基本要求，各小组与指导老师讨论，再将课题细化、增加要求；课题小组每成员均需各自撰写一份课程设计报告。 简易分布式控制系统设计 摘 要 分布式控制系统是一种具有十分方便和友好的人/机界面的集散型计算机及其它自动化装置的计算机系统，它应用成熟的网络技术、总线技术微处理技术和计算机技术将加工控制设备、传感器仪表、服务器、工作站等进行分散控制和集中管理，形成具有多层体系结构的控制系统。本课题是主要内容：下位机采用51单片机为CPU，通过AD采样电压信号，通过RS232串口发送给上位机，而上位机通过自行编译的相关串口软件接收下位机发送的数据，并发送地址以及数据给多个下位机，下位机通过地址判断数据是否接收数据并显示的，以此完成一主多从的通信。 关键词 分布式控制系统；一主多从；51单片机；RS232串口 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 课程设计任务书 I 摘 要 II 1. 设计概述 1 2. 设计方案 1 3. 设计实现 2 3.1. 下位机实现 2 3.2. 上位机实现 3 4. 设计验证 5 5. 总结 10 参考文献 11 附录 12 PAGE 1 设计概述 分布式控制系统（Distributed Control System，DCS）又称集散控制系统，它吸收了模拟仪表和计算的优点，是一种对生产过程进行集中管理和分散控制的计算机系统。[1] 在社会发展过程中，随着过程工业操作方法的改变，工艺上的复杂化和生产过程的强化，以及控制设备类型的改变，使得测量和控制行业起了突飞猛进的变化。在过去的几十年中，在测量仪表和计算机设别方便都有了极大的发展。于此同时，现场加工设备的自动化和信息化水平的不断提高，传统的集中系统控制已经不能够满足现代加工的需求。为了提高生产效率，实现对分布广泛的现场加工设备进行实时监控，及时的发现生产过程的故障并进行实时监控，及时发现生产过程的故障并进行相应处理，从而对生产设备进行统一化管理，分布式控制系统 应运而生。 分布式控制系统吸收了模拟仪表和计算机控制的优点，将控制和管理功能分散，而将参数显示和操作部分高度集中。因此，其不仅具有极高的可靠性，还能够完成直接数字控制，顺序控制，批量控制，数据采集和处理，多变量耦控制以及最优控制。目前正朝着工厂整体自动化的方向发展。 在传统控制方案中，只有现场操作人员能从操作站监视生产和设备的运转状况，而分布式系统将控制、监测、通讯、管理集于一体，实现了现场设备的远程监控和管理，是现代制造技术的主流和发展方向。 在分布式控制系统中，要实现分散控制和集中管理，必须实现各控制节点数据的高效传输，因此数据结构的定义、传输的方式以及存储显得尤为重要。而实现数据的实时和高效传输，必须要构建实时的传输网络，这就依赖于现场总线或工业以太网。 因此各种现场总线技术和工业以太网网技术的日趋成熟，加快了DCS的应用和发展，为DCS提供了众多网络构建的解决方案，同时也正是这些技术的发展，使得DCS的应用变得更加简单可靠。迄今为止，比较流行的的现场总线和工业以太网技术已有40多种，比如CAN总线，Etherener Powerlink，EtheNet/IP(EtheNet Indus