基于CANopen的智能監(jiān)控下位系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展，船舶自動(dòng)化目前正面臨著一場(chǎng)技術(shù)革命，經(jīng)歷了集散式控制、分布式控制、局域網(wǎng)絡(luò)控制的船舶自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)將逐步被現(xiàn)場(chǎng)總線監(jiān)控系統(tǒng)所取代?，F(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)利用開放的、統(tǒng)一通信協(xié)議的、具有互操作性的網(wǎng)絡(luò)將現(xiàn)場(chǎng)各控制器及儀表設(shè)備互連，降低了安裝成本和維護(hù)費(fèi)用。CAN總線正是國(guó)際公認(rèn)的最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線之一，具有實(shí)時(shí)、可靠、抗干擾和檢錯(cuò)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，它的高層協(xié)議CANopen定義了標(biāo)準(zhǔn)的通訊對(duì)象，使得實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、

2、配置數(shù)據(jù)、特殊功能數(shù)據(jù)以及網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)等都能夠在網(wǎng)絡(luò)上傳輸。CANopen已成為全歐洲最重要的嵌入式網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。 本文首先分析了CAN 總線的通訊原理及CANopen 協(xié)議，提出了一種在內(nèi)置CAN 控制器的微控制器上實(shí)現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)中的智能CANopen 從節(jié)點(diǎn)的軟硬件解決方案。論文完成了模擬量輸入，數(shù)字量輸入，數(shù)字量輸出，CAN 總線通訊功能的智能從節(jié)點(diǎn)模塊的硬件設(shè)計(jì)，詳細(xì)分析了AT90CAN128 內(nèi)置CAN 控制器的工作原理，利

3、用C 語(yǔ)言進(jìn)行軟件模塊化設(shè)計(jì)，對(duì)CAN 報(bào)文的收發(fā)，定時(shí)器設(shè)置及響應(yīng)，CANopen 各通信對(duì)象以及應(yīng)用程序等主要模塊進(jìn)行了接口函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化封裝，論文中給出了軟硬件設(shè)計(jì)的詳細(xì)電路圖和程序流程圖。 CANopen 智能從節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了將模擬現(xiàn)場(chǎng)的模擬量/數(shù)字量信號(hào)發(fā)送到CAN總線上，接收來自于總線上主節(jié)點(diǎn)的管理和控制命令，并充分發(fā)揮CANopen 對(duì)象字典的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了主節(jié)點(diǎn)對(duì)智能從節(jié)點(diǎn)的在線靈活配置。 通過CANope