基于CAN总线的工业控制系统的研究与应用

发布时间：2017-04-09 09:17

  本文关键词：基于CAN总线的工业控制系统的研究与应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着计算机技术、通信技术和控制技术的发展,传统的工业控制领域正经历着一场前所未有的变革,而工业控制的网络化,更拓展了工业控制领域的发展空间,带来新的发展机遇。基于嵌入式技术和现场总线技术的兴起和广泛应用,本文以工业现场和机电设备控制的需求为基础,研究开发基于嵌入式技术的能够完成多种控制任务和数据通信功能的多用途工业控制器,并以此为独立的智能控制节点构建一个基于现场总线的工业网络控制系统,以满足多种工业控制的要求。 本文所设计的系统中作为个体的智能控制器可以独立实现控制任务,也可以通过现场网络进行联机工作,具有个体系统的独立性与网络化的联机性相结合的特点,对解决各种中小型生产设备的自动化程序控制和系统管理对网络通信和实时控制的需求具有重要意义。总的来说,本文主要进行以下几个方面的工作: ·对工业控制系统的发展状态进行分析,研究了工业控制器和网络化工业控制的应用背景和发展现状; ·分析CAN总线满足工业控制网络要求的相关技术,提出工业设备网络控制系统的总体设计,构建系统的基本层次和功能; ·在CAN通信的基础上,分析和定位控制对象,提出工业控制器的设计要求,选择嵌入式微处理器,进行控制器主控单元及外围电路的软硬件协同设计,主要包括传感器信号、开关量信号等被控量瞬时值的检测和输入模块,模拟量输入输出模块,数字量输出模块,电源模块,存储模块以及显示和人机接口模块等; ·网络控制系统的应用层通信协议的设计,底层智能控制器节点通信功能的实现以及PC-CAN通信适配卡的设计; ·分析工业控制系统在拉链机和铝锭连铸堆剁机组中的应用; ·基于CAN总线的工业控制系统研究的总结与展望
【关键词】：工业控制器 CAN网络 通信 控制系统
【学位授予单位】：厦门大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH86
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 第一章 绪论11-19
• 1.1 课题的研究背景11-12
• 1.2 课题的国内外研究概况12-15
• 1.3 嵌入式技术在工业控制器中的应用15-17
• 1.4 本课题的主要研究内容和意义17-19
• 第二章 工业设备网络控制系统的总体设计19-27
• 2.1 问题的提出和系统实现的功能19-20
• 2.2 系统的组成和实现目标20-22
• 2.3 现场总线的选择22-24
• 2.4 基于CAN总线系统的拓扑结构24-27
• 第三章 CAN技术基础和CAN通信协议27-38
• 3.1 控制器区域网(CAN)简介27
• 3.2 CAN总线的性能特点27-28
• 3.3 CAN总线的基本工作原理28-30
• 3.4 CAN的分层结构30-31
• 3.5 CAN的报文传输31-38
• 第四章 工业控制器的设计38-61
• 4.1 工业控制器总体设计38-39
• 4.2 工业控制器的性能指标39-40
• 4.3 主控模块40-44
• 4.4 电源模块44
• 4.5 I/O模块44-51
• 4.6 数据存储模块51-55
• 4.7 CAN通信接口模块55-56
• 4.8 显示和人机接口模块56-58
• 4.9 系统的抗干扰设计58-61
• 第五章 网络层通信功能的实现61-78
• 5.1 工业现场的数据通信61
• 5.2 应用层通信协议设计61-65
• 5.3 智能控制器节点通信功能的实现65-70
• 5.4 PC-CAN通信适配卡的设计70-78
• 第六章 工业控制系统在生产设备中的应用78-98
• 6.1 概述78
• 6.2 在拉链机控制系统中的应用78-86
• 6.3 在铝锭连铸堆剁生产线系统中的应用86-98
• 第七章 结论与展望98-100
• 7.1 结论98
• 7.2 展望和不足98-100
• 参考文献100-102
• 致谢102-103
• 攻读硕士学位期间所完成的研究论文103

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 孟娜;基于CAN总线的汽车安全网络系统的研究[D];沈阳理工大学;2011年

2 唐智;基于嵌入式和总线技术的智能移动机械手控制系统开发[D];河北工业大学;2011年

3 宋磊;汽车集采中心单元的研发[D];吉林大学;2010年

4 刘圆;汽车集显中心单元的研发[D];吉林大学;2010年

5 赵文奇;交通流信息采集单元的研发[D];吉林大学;2010年

6 张锐强;基于CAN总线的升降横移式立体车库控制系统设计及研究[D];西南交通大学;2009年

7 张栋;嵌入式智能节点型强等离子体逆变电源的研究[D];华南理工大学;2010年

8 宋彦锋;基于CAN总线的温湿压数字传感器的设计与实现[D];中北大学;2010年

9 罗伟伟;基于ARM Cortex-M3的全数字化大功率方波逆变焊接电源的研究[D];广东工业大学;2012年

10 何淼磊;基于ARM Cortex-M3的数字化电镀电源并机均流技术的研究[D];广东工业大学;2012年

  本文关键词：基于CAN总线的工业控制系统的研究与应用，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：294938