HPCS3000集散控制系統(tǒng)中現(xiàn)場總線-CANBUS的實現(xiàn)與優(yōu)化.pdf

1、本文取材于華文自動化公司的HPCS3000DCS現(xiàn)場總線升級改造項目，在詳細闡述了系統(tǒng)由Modbus升級到CANBUS所遇到的理論和實踐問題基礎(chǔ)上，并根據(jù)DCS對現(xiàn)場總線網(wǎng)絡實時性和可靠性的要求，重點就本人獨立承擔完成地各種I/O模塊共用的雙CANBUS網(wǎng)絡接口硬件、冗余掃描卡硬件的設計與調(diào)試問題展開了較深入的討論。在此基礎(chǔ)上，編寫了相應的軟件模塊，并提出了HPCS3000DCS實時數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并對現(xiàn)場總線設備間的通訊協(xié)議進行了升級改

2、造。雙CANBUS網(wǎng)絡接口、接口冗余掃描卡設計方案，采用了當前先進成熟的集成模塊，最終使I/O模塊的通訊速率提高了3倍，誤碼率有很大程度地降低，可靠性大大增強。 原HPCS3000DCS現(xiàn)場級用的是基于RS485的Modbus協(xié)議，其通訊過程占用的MCU資源比較多，速度比較慢，錯誤率比較高。而采用了CANBUS以后，不僅克服了上述問題，而且增加了錯誤檢出率和例外報告通訊方式。并且采用了具有ISA接口的冗余掃描卡負責CANBUS網(wǎng)

3、絡節(jié)點的掃描，這就使得DPU硬件和軟件工作量大大降低并且提高了數(shù)據(jù)交換的速度。另外，在升級現(xiàn)場總線級通訊協(xié)議時，結(jié)合了Modbus和CANopen協(xié)議的優(yōu)點，根據(jù)現(xiàn)場總線級數(shù)據(jù)優(yōu)先級，采用不同的方式傳送，比如PDO幀級別要高于SDO幀。 在敘述各I/O模塊設計時，著重闡述了CANBUS接口硬件及模塊化軟件，同時也簡要的介紹了模擬量卡和開關(guān)量卡設計規(guī)則，并列舉了熱電阻、熱電耦模擬量模塊和通用數(shù)字量模塊的采樣接口。在敘述冗余掃描卡設