基于CANopen木料加工網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)過程不斷的復(fù)雜化也使得企業(yè)對生產(chǎn)過程的自動化程度和生產(chǎn)信息集成度要求不斷提高。在此背景下具有高可靠性的分布式控制系統(tǒng)廣受推崇，因此總線控制在工業(yè)控制領(lǐng)域迅速發(fā)展。
　　 CAN總線是一種具有高性價比，可靠，穩(wěn)定的現(xiàn)場總線技術(shù)；首先CAN總線的糾錯能力是其得到廣泛應(yīng)用的重要原因之一，其利用多種方法進行錯誤檢測如：位填充錯誤檢測等。其次CAN總線的分布式控制可以使某些現(xiàn)場設(shè)備有一定的自主性，不需要考慮設(shè)備

2、信號的類型，它們之間就可以相互通信。另外其應(yīng)用層協(xié)議CANopen解決了不同功能的CAN設(shè)備之間的通信問題，大大提高了系統(tǒng)的兼容性和可擴展性。在本課題中CAN總線為木料加工網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的機床之間以及上位機監(jiān)控軟件之間提供數(shù)據(jù)交換的鏈路，使得木料加工網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)更加靈活。本文對木料加工生產(chǎn)系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)進行仔細研究，提出了基于CAN總線和CANopen協(xié)議的木料加工生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的整體設(shè)計方案。
　　 首先，深入學(xué)習(xí)研究CAN總

3、線通信原理；在此基礎(chǔ)之上對CAN總線應(yīng)用層協(xié)議CANopen協(xié)議深入研究；詳細研究了CANopen協(xié)議的基礎(chǔ)協(xié)議DS301協(xié)議，主要研究CANopen的通訊對象：過程數(shù)據(jù)對象(PDO)，服務(wù)數(shù)據(jù)對象(SDO)等。在此之后，CANopen協(xié)議從節(jié)點的軟硬平臺的構(gòu)建，主要涉及控制主芯片的選取，CAN接口電路設(shè)計；SPI接口設(shè)計，操作系統(tǒng)的選擇，底層驅(qū)動的設(shè)計，為系統(tǒng)軟件部分的實現(xiàn)提供硬件平臺。其次，木料加工網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。其中CA

4、Nopen主站是基于Windows XP的一臺PC機作為監(jiān)控節(jié)點，兩個CANopen從節(jié)點主控制部分是基于ARM7 LPC2478和μC/OS-Ⅱ?qū)崟r操作系統(tǒng)，邏輯控制由FPGA芯片完成。主/從站環(huán)境搭好以后，完成了移植性強的CANopen協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn)，并將其嵌入到主/從站軟件系統(tǒng)中。然后，根據(jù)木料加工控制系統(tǒng)的要求，對從站進行了應(yīng)用任務(wù)設(shè)計及數(shù)據(jù)的處理，對主站編寫了監(jiān)控軟件。并且進行了CANopen控制網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間通信測試，對系統(tǒng)的