基于CAN总线的分布式测控系统的设计与研究

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1、摘要现场总线通信是当今自动化领域发展的热点之一，由现场总线可以构成丌放式、数字化、多点通信的底层网络，应用在生产现场、在微机化测控设备之间实现串行双向多节点数字通信的系统，在制造业、交通、楼宇等方面的自动化系统中应用日益广泛。其优点在于系统的丌放性和互换性、网络结构简单、降低了生产成本、减少了系统维护工作量。本论文主要是对基于CAN总线技术的分布式工业测控网络的设计与应用进行了研究。本文通过对目前几种有影响的现场总线的比较，以蓄电池充放电工业测控系统为应用背景研究和应用CAN总线，并对其特点做了简要介绍。对于测控节点的功能模块组成，各个

2、模块的工作原理、硬件设计、软件设计以及他们的实现方法，进行了较为深入的探讨和详细的论述。除了给出常规的单片机加控制器模式的设计与实现的同时，在满足不同测控节点需要的前提下，还给出了一种可有效降低成本和简化硬件结构的从节点的设计。在对CAN高层协议简单介绍的基础上，介绍了CAN应用协议的制定。在通信模块的设计中，既实现了CAN总线的通信，也实现了RS--485／232总线的通信，具有多种总线通信功能，有较强的通用性。本论文介绍了应用于蓄电池的充放电控制中的测控系统，结合其技术特点和应用要求，将分布式测控网络应用与蓄电池电压的检测当中。本论

3、文设计和研究的测控节点也可应用于不同生产工艺要求的工业控制系统中。关键词：分布式测控网络，现场总线，CAN，蓄电池充放电nAbstractThispaperproposalstheresearchofdistributedmeasureandcontrolnodebasedCANfieldbusinindustrialcontrolarchitecture．Fieldbusistheoneofthehotspotsinthefieldofautomatizationtoday．Itisakindofnetworkthatisapplie

4、dtoindustrialfieldandusedtorealizeserial．bilateralandmulti—nodecommtmicationbetweenintelligentialmeasure&controlequipments．Ithasthecharacteristicsofopen，digitalandmulti—nodecommunication．Nowadays，itiswidelyusedinmanufacturing，traffic：andintelligentialbuilding．Itsadvantag

5、eisthecharacteristicofopenandinterchange，simpleframe，savingmaterialandcost，decreaseofmaintenance．Onthebaseofanalysisandcomparisonwiththeinfluentialfieldbus．Akindoffieldbus--CANbuswhichsuitstheapplicationofpracticalprojectischosen，thenbriefintroductionofitscharacteristics

6、isgiven．Abouttheintelligenfialmeasure&controlnode，thispaperdiscussesthecomposingitsfunctionmodules，theworkprinciple，thehardwareframe，softwaredesignandthemethodofrealizationofeachmodule．Besidesthenormalnodedesigtl_CPUplusCANcontroller．mode，thispaperalsogivesanewdesignthat

7、carlrealizeallnodefunctionwithoutCPU，andafterbriefintroductionandanalysisaCANhi曲layerprotocol，thepaperdesignakindofhighlayerprotocolonthegroundsofpracticalapplication，Inaddition，inthedesignofacommunicationmodule．CANbusandRS-485buscommunitionareallrealized．thusthesystemha

8、sthefunctionofcommunicationwimseveralkindsofbuses．Thispaperintroducesanapplicationofthedistributedmeasu