基于嵌入式控制器的分布式測控系統(tǒng).pdf

1、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)以及嵌入式控制器技術(shù)的飛速發(fā)展，為分布式測控系統(tǒng)解決分布式控制、控制系統(tǒng)與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的集成等問題，提供了新的途徑和手段。分布式測控模塊也因此逐漸向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、小型化、現(xiàn)場化方向發(fā)展，以適應(yīng)當前科技發(fā)展的需要。嵌入式控制器應(yīng)用于測控模塊中，提高了處理速度與可靠性，使整個分布式測控系統(tǒng)擁有更強的競爭力。 CAN總線是目前應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一，它適用于過程控制、紡織機械、機器人、數(shù)控機床及傳感器等很多領(lǐng)域。C

2、AN總線具有低成本、高可靠性、實時性、抗干擾能力強等特點，因而具有很好的發(fā)展前景。嵌入式技術(shù)廣泛應(yīng)用于消費電子、通信、汽車、航空航天、工業(yè)控制、儀表和辦公自動化等領(lǐng)域。嵌入式技術(shù)已成為工業(yè)控制、通信和消費類產(chǎn)品的共同發(fā)展方向。 本文主要介紹了基于CAN總線技術(shù)與嵌入式控制器的分布式測控系統(tǒng)的構(gòu)建與測控模塊的開發(fā)?，F(xiàn)場測控模塊是測控系統(tǒng)中直接與現(xiàn)場進行I/O數(shù)據(jù)采樣、信息交互、控制運算、邏輯控制的核心單元，完成整個工業(yè)過程的實時控

3、制功能。測控模塊主要包括標準信號輸入模塊、標準信號輸出模塊、數(shù)字量信號輸入模塊、數(shù)字量信號輸出模塊、熱電偶信號輸入模塊、熱電阻信號輸入模塊、脈沖量信號輸入模塊等，它們直接與現(xiàn)場的電流、電壓、流量、壓力、溫度等各種信號相連，從而實現(xiàn)對現(xiàn)場的控制及檢測。測控模塊采集工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)，進行運算處理，將數(shù)據(jù)打包通過CAN總線送給通信控制器，同時測控模塊可隨時接收控制器發(fā)送的校驗、組態(tài)命令，進行通道配置、校驗等相應(yīng)操作并返回確認信息，實現(xiàn)集中控制。

4、 本文重點講述了熱電偶信號輸入模塊、熱電阻信號輸入模塊、數(shù)字量信號輸入模塊及標準信號輸入模塊的設(shè)計。模塊選用飛思卡爾公司的16位嵌入式單片機MC9S12D64，它具有豐富的I/O模塊和工業(yè)控制專用的通信模塊。 測控模塊硬件電路包括復(fù)位電路、供電電路、通信電路、信號調(diào)理電路、模擬開關(guān)電路、光電隔離電路、信號采樣電路等。在測控模塊軟件設(shè)計上，主要介紹了模塊的主程序流程圖、CAN通信程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、控制及測量算法等。