CAN總線在船舶自動化中的應(yīng)用研究.pdf

1、改革開放20多年以來，自動化領(lǐng)域發(fā)生了深刻變革，而現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)正是新一代控制系統(tǒng)，本文將研究現(xiàn)場總線技術(shù)在船舶自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用，涉及到測量、微機、通信、控制和電子等技術(shù)。本文所作的研究對現(xiàn)場總線技術(shù)在船舶自動控制領(lǐng)域中的運用有一定的參考價值。 本文綜合分析了我國船舶自動化的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向，在此基礎(chǔ)上提出了將現(xiàn)場總線技術(shù)應(yīng)用于船舶自動化監(jiān)控系統(tǒng)。并介紹了現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展背景和趨勢，重點對CAN總線的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用作

2、了較詳細的講述，包括CAN總線技術(shù)的發(fā)展歷程，技術(shù)規(guī)范，控制器，通信接口以及該技術(shù)在國內(nèi)外的應(yīng)用情況。 針對船舶自動化監(jiān)控系統(tǒng)的特殊情況，本文對目前國際上應(yīng)用較成熟的幾種現(xiàn)場總線CAN，LonWorks，PROFIBUS，HART等進行了綜合比較，考慮到CAN總線數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性的優(yōu)越性，本系統(tǒng)選擇CAN總線構(gòu)成控制系統(tǒng)。運用CAN總線技術(shù)設(shè)計了一艘大型工程船舶的自動控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)屬分布式的工業(yè)測控網(wǎng)絡(luò)

3、系統(tǒng)。在設(shè)計中采用模塊化設(shè)計方案，充分體現(xiàn)系統(tǒng)的開放性。整個系統(tǒng)由上位操作站和下位機組成，下位機系統(tǒng)包括CAN采集模塊和CAN輸出模塊。在具體的設(shè)計中成功解決了系統(tǒng)智能節(jié)點劃分、功能模塊電路實現(xiàn)、系統(tǒng)糾錯、總線網(wǎng)橋轉(zhuǎn)換等問題。對其中的液壓定位系統(tǒng)控制單元進行了更加深入的研究，提出了船舶定位自適應(yīng)控制的概念以及控制框圖，使船舶的定位更加準確方便。 該系統(tǒng)已實船調(diào)試，經(jīng)測試其各項性能指標均能達到預期值，驗證了該設(shè)計方案的可行性和優(yōu)越