基于CAN總線的測控網(wǎng)絡系統(tǒng)研究.pdf

1、數(shù)據(jù)通信是工業(yè)測控網(wǎng)絡的關鍵技術,隨著當前用微處理器技術實現(xiàn)過程控制以及智能傳感器的發(fā)展,需要實現(xiàn)工業(yè)過程現(xiàn)場儀表和控制系統(tǒng)之間的全數(shù)字化、雙向、多站點的串行通信網(wǎng)絡,這就形成了現(xiàn)場總線.現(xiàn)場總線不僅僅是一種通信技術,它是用新一代的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的分布式控制系統(tǒng)DCS(Distributed Control System),實現(xiàn)現(xiàn)場總線通信網(wǎng)絡與控制系統(tǒng)的集成.作者在基于CAN總線的基礎上對支持多主多從和一主多從的現(xiàn)場總線測

2、控網(wǎng)絡系統(tǒng)進行了深入的研究.本課題受山東省教委的資助.本文首先介紹了現(xiàn)場總線原理和現(xiàn)狀以及CAN技術規(guī)范和控制器件原理,給出了基于CAN現(xiàn)場總線構成的工業(yè)測控網(wǎng)絡的總體設計方案、系統(tǒng)結構、工作原理.該網(wǎng)絡系統(tǒng)可實現(xiàn)多個主節(jié)點和多個從節(jié)點的數(shù)據(jù)通信與信息共享.其次,作者詳細設計并實現(xiàn)了CAN總線現(xiàn)場測控裝置和PC總線CAN適配器的硬件系統(tǒng),給出了詳細的線路原理、技術指標和使用說明,并在設計中采取了抗干擾措施.再次,作者提出了面向應用層的C

3、AN總線網(wǎng)絡通信協(xié)議B++,并依據(jù)該協(xié)議開發(fā)了主節(jié)點和從節(jié)點的通信軟件,實現(xiàn)了基于CAN總線網(wǎng)絡通信功能;采用中斷技術設計了從節(jié)點測控軟件的控制結構,為不同的應用環(huán)境提供了編程模型,具有應用程序獨立性的特點.最后,作者在分析和討論改進的PID控制算法和實用的參數(shù)整定方法的基礎上,實現(xiàn)了基于CAN總線測控網(wǎng)絡的工程應用實例,即乳膠制品生產(chǎn)線計算機控制系統(tǒng).實例證明,本文提出并實現(xiàn)的基于CAN總線的測控網(wǎng)絡綜合了AI、AO、DI、DO等多種