柔性生產(chǎn)線CAN和LoRa網(wǎng)絡融合系統(tǒng)設計與實現(xiàn).pdf

1、柔性生產(chǎn)線能極大的提高工廠的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，實習單位決定同意接受長葛易和電氣有限公司的委托，合作開發(fā)一條用于生產(chǎn)“高壓真空斷路器”的柔性生產(chǎn)線。本文作者負責柔性生產(chǎn)線信息系統(tǒng)的設計及實施。
　　結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境復雜以及信息系統(tǒng)高可靠性的要求，工程中使用了CAN和LoRa技術構建了柔性生產(chǎn)線的網(wǎng)絡系統(tǒng)。該系統(tǒng)的構成主要分為三個模塊，即工位狀態(tài)監(jiān)測模塊、RGV控制模塊和多協(xié)議網(wǎng)關模塊。工位狀態(tài)監(jiān)測模塊負責采集工位狀態(tài)，通過CA

2、N總線連接到網(wǎng)關模塊。RGV控制模塊負責采集RGV狀態(tài)及控制RGV的行走，通過LoRa模塊連接到網(wǎng)關模塊。網(wǎng)關模塊通過以太網(wǎng)與上位機連接，實現(xiàn)了CAN與LoRa網(wǎng)絡的融合，完成了工位、RGV與上位機服務器間的信息交互。本文從硬件和軟件兩方面詳細地描述了CAN和LoRa網(wǎng)絡融合系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)，主要內(nèi)容如下：
　　1、在硬件設計方面，遵循模塊化設計思想，分別設計了工位狀態(tài)監(jiān)測子板、RGV控制子板及網(wǎng)關子板。以PIC18F25K80為

3、核心設計了基于CAN通信的工位子板，實現(xiàn)了工位狀態(tài)檢測及CAN基礎通信；以dsPIC30F6010A及sx1278為核心設計了RGV控制子板，實現(xiàn)了RGV的運動控制及 LoRa數(shù)據(jù)流傳輸；以PIC32MX795F512L為核心，結(jié)合DP83848I及 SX1278設計了網(wǎng)關子板，完成了LoRa、Can與Ethernet的互通。
　　2、在軟件設計方面，設計編寫了CAN、LoRa及Ethernet的驅(qū)動程序及應用程序。CAN方面，實

4、現(xiàn)了CAN總線的硬件驅(qū)動，并在此基礎上自定義了CAN的應用層的幀格式，設計了網(wǎng)絡通信過程中使用的主從通信機制及事件觸發(fā)機制；LoRa方面，實現(xiàn)了SX1278的硬件驅(qū)動，并自定義了LoRa數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議及應用層協(xié)議，解決了peer-to-peer對等網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)收發(fā)問題，實現(xiàn)了基于LoRa的網(wǎng)絡通信；在網(wǎng)關方面，完成了以太網(wǎng)的硬件驅(qū)動及TCP/IP協(xié)議棧的移植，在此基礎上定義了網(wǎng)關的轉(zhuǎn)換協(xié)議，完成了LoRa、Can與Ethernet間的協(xié)議