基于現(xiàn)場總線的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究是自動控制領(lǐng)域發(fā)展的一個熱點(diǎn)。在各種工業(yè)現(xiàn)場總線中,CAN總線以其成本低、速度快、實(shí)時性和可靠性較高等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。CIA(CAN in Automation)協(xié)會發(fā)布了完整的CANopen協(xié)議,定義了應(yīng)用層和通訊子協(xié)議,為基于現(xiàn)場總線的分布式控制系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用提供了解決之道。 本文研究國內(nèi)外現(xiàn)場總線發(fā)展現(xiàn)狀后,以改善現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)的運(yùn)行效率,提高實(shí)時性和信息處理能力為前提,淺析CAN總線高層通訊協(xié)議CANopen,分析了主、從節(jié)點(diǎn)的各個功能,說明了功能的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案。 然后,本文將CANopen協(xié)議應(yīng)用于分布式控制系統(tǒng),詳細(xì)論述了基于PIC18控制器的從節(jié)點(diǎn)和基于DSP控制器的主節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)過程。主、從節(jié)點(diǎn)具有基于CANopen協(xié)議的總線通信功能。從節(jié)點(diǎn)具有數(shù)字量和模擬量輸入輸出功能。主節(jié)點(diǎn)可以通過鍵盤對各節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)和各節(jié)點(diǎn)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,還可以通過液晶屏顯示實(shí)時控制量和各節(jié)點(diǎn)運(yùn)行狀態(tài)。PC機(jī)能在線監(jiān)測CAN報(bào)文數(shù)據(jù)流。本文對兩種類型節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)思想、硬件組成和軟件設(shè)計(jì)均做了詳盡的闡述,并給出了部分關(guān)鍵硬件原理圖和軟件流程圖。 最后,把已開發(fā)的從節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)組成一個溫度測控系統(tǒng)和一個電機(jī)控制系統(tǒng)。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室測試,證明系統(tǒng)具有良好的實(shí)時性,通訊穩(wěn)定可靠,解決了傳統(tǒng)CAN總線節(jié)點(diǎn)通訊可控性差,無法靈活設(shè)置的問題。對目前國內(nèi)CAN總線應(yīng)用中大多把精力放在硬件之上的底層軟件開發(fā),少有使用上層軟件協(xié)議的習(xí)慣,起到了一定的推動意義,提高了應(yīng)用水平。
標(biāo)簽:
CANopen
協(xié)議
分布式控制系統(tǒng)
上傳時間:
2013-04-24
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