导言
跟着计算机技能的开展和传感器技能的前进，传统传感器的缺陷日益突显。为了最大极限地发掘现有潜艇配备的潜能，进步作战才能，增大生计概率，有必要构成以智能传感器为根底的现场总线操控体系（FCS：FieldBus Control System）。
1、 完结潜艇配备传感器智能化的首要办法
1．1 用智能传感器替代传统传感器
现在完结智能传感器有三种：①选用非集成化；②选用集成化；⑧混合完结。为此，完结传感器智能化应以非集成化智能传感器为主，恰当加装集成化智能传感器为辅的办法。办法如下：
（1）压力、温度、湿度传感器非集成化改造。可经过加装信号调度电路、单片机及总线数字接口使其成为非集成化的智能传感器。该办法既可完结传感器的智能化又可充分利用原有的传感器资源，是一种最快捷有用并且节省开支的办法。
（2）加装气体传感器。潜艇中大气成份比较复杂，可检测到数十种，如表1。潜艇的大气监测设备较少，没有构成网络化，导弹发射后的废气无设备监测。为确保潜艇的安全和艇员的身体健康，可加装智能气体传感器对上述气体进行监测。
（3）改善深度计作业方法。为战胜传统深度计在测深过程中存在的缺陷，可在艇外加装智能压力传感器，将物理信号转变为数字信号传输至艇内，则确保潜艇员精确了解潜艇深度。对压力传感器的挑选有电容式压力传感器和压阻式压力传感器，一般电容式压力传感器比压阻式压力传感器活络度高（Sc要比Sr高约50 倍），所以应挑选电容式压力传感器作为深度计的活络元件。
（4）构建全艇性的智能传感器体系。应着重构建三条全艇性的智能传感器网络：
（a）全艇性的舱室气压监测智能传感器网络；
（b）全艇性的气体监测智能传感器网络；
（c）全艇性的温度智能传感器网络。
1．2 选用现场总线操控体系（FCS）
智能传感器的运用要求有一种传输数字信号的现场总现进行各个底层设备与操控层间的通讯，由智能传感器和现场总线一起构成现场总线一起构成现场总线操控体系（FCS）。现在，现场总线规范共有12种，其间干流的现场总线技能特性比较如表2、表3。
考虑潜艇舱室的特别环境，电池舱和鱼雷舱对现场外表的防爆要求及全艇信息流量，应在各干流总线中挑选技能老练、市场份额较大、具有本征安全的PROFIBUS总线作为底层智能传感器与作业站间的信息交流总线。
2 、整体技能计划
2．1网络结构
因潜艇各舱室相对独立，艇员能对本舱室设备进行操作，且能将底层数字信号传输给指挥舱，完结全艇性体系的监测与操控，所以应选用三层线性网络结构。第一层：以太网（ETHERNET）。完结各舱室作业站向指挥舱的数据传输，指挥舱可由该网络进行数据收集、交流与监测；第二层：PROFIBUS现场总线网络，网络拓扑结构为线性总线型，用屏蔽双绞线衔接，该层由PROFIBUS-DP和PROFIBUS-FMS组成，在爆破风险区域选用本征安全的 PROFIBUS-PA。因PROFIBUS-DP与PROFIBUS-FMS体系运用相同传输技能和总线拜访协议，而该体系可在同一根电缆上一起操作。为能使本征安全的PROFIBUS-PA与总线相连可用分段耦合器。第三层：AS-I接口网络层。AS-I总线用于传感器和履行器的联网通讯，可作操作履行器材。依数据流量也可用光纤进行数据传输。如图1。
2．2作业原理
该网络中的PROFIBUS-DP总线用于各舱室底层智能传感器与舱室主站（PLC）间的高速数据传送。舱室主站（PLC）周期地读取从站（智能传感器）的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时刻比主站程序循环时刻短。除周期性用户数据传输外，PROFIBUS-DP还供给智能化现场设备所需的非周期性通讯以进行组态、确诊和报警处理。总线的存取方法为各舱室主站间令牌传递，主站与从站间为主一从传送。可选用单主或多主体系。通讯方法为点对点（用户数据传送）或播送（操控指令），循环主一从用户数据传送和非循环主—主数据传送。该体系具有强壮的确诊功用。由总线给PROFIBUS-DP从站赋予地址。每个从站的输入和输出数据最大为246字节。
牌总线协议是多主站协议，持有令牌主站可选用令牌和查询其它主站。当某一主站得到令牌后，主站可在必定时刻内与从站或其它主站通讯。令牌循环一周时刻要能确保有满足时刻完结通讯使命。PROFIBUS-DP按该方法，完结周期性与非周期性数据交流。而PROFIBUS-DP协议设置有：①是令牌实践运转周期计时的周期计时器：②是令牌坚持时刻计时的持牌计时器。
2.3 作业流程
各舱室主站（PLC）经过PROFIBUS-DP总线以令牌方法与智能传感器进行数据传输，依据智能传感器取得的数据，艇员可经过主站对底层设备进行操控，以完结对本舱履行器材的监控。指挥舱可经过以太网（ETHERNET）对各舱室数据进行收集、剖析、监测，并需对各舱室履行器材进行操控。
3、结语
依据我国潜艇配备状况提出智能化晋级计划，引进PROFIBUS现场总线操控体系，对我国现役潜艇传感器智能化改造有必定学习效果。该总线体系选用令牌进行数据传送，当网络负载较轻时，功率较低，且需对令牌进行保护，防止令牌丢掉或令牌重复，对该方法的操控电路比较复杂。
