船舶信息系统的网络研究与设计

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1、武汉理工大学硕士学位论文摘要在现代船舶舰艇中，各系统及系统内部传输的信息量越来越大，要求的传输速度越来越快。同时，为了将各系统有机结合、形成整体，必须建设完备的船舶网络平台，实现船舶信息的网络化。在传统的船舶信息网络中，采用的是点对点串行口通信，当网络节点数目比较多时，其不足之处就暴露出来，走线复杂、占地面积大、无法实现真正的信息共享。本文首先针对由于船舶自动化的发展而引起的船舶信息网络化入手，介绍现场总线在船舶自动化中的应用，其中CAN总线又因其众多优点而被广泛使用。接着系统介绍了工业网络发展的主要历

2、程，比较了工业以太网与传统工业网络，并指出了以太网应用于工业控制领域所具有的优势及其发展的趋势。由于近年来船舶自动化技术的飞速发展，船舶信息的网络化也逐渐成为衡量船舶自动化的一个重要标准，而面对众多的现场总线和网络设备如何选择设计一种即能够满足船舶系统需要又方便、简洁的网络结构的问题就摆在了设计者面前。作者从实际的项目实践中设计了一种使用CAN总线和以太网冗余网络结构，这种设计在很大程度上解决了传统舰船信息网络中存在的不足。本文利用项目经历设计船舶监控采集数据，构架船舶网络结构，利用CAN总线的特点达到

3、在多个采集子站之间共享采集数据的目的，又利用以星形拓扑结构组网的以太网网络传输这些共享数据从而实现数据传输的可靠性、实时性。文章详细的介绍了CAN总线与以太网双冗余方法的设计思想，CAN总线通讯协议的制定和上位监控主机对数据选择的算法。软件设计部分则介绍了利用PCI04CAN接12卡所附的动态链接库函数所编写的部分通讯程序，以及通过采用以太网应用层协议UDP来实现上位监控主机与下位数据采集子站之间通讯程序。关键词：船舶网络，CAN总线，以太网络，冗余设计武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTInthi

4、stimeship，thequantityoftheinformationexchangedbetweensystemsisbecominggreaterandgreater；thespeedofcommunicationisfasteraswell．Inordertomakeallthesystemsintoanorganicwhole，theshipnetworkplatformmustbeconstructed．Intraditionalshipinformationnetwork，thewayo

5、fcommunicationusedwidelyispoint-to-pointserialcommunication．Whentheamountofnetworknodesisbig，theshortcomingofthewayisemerged：complexityoflayinglines，occupyingmorearea，unabletosharetheinformationandSOon．Firstly，payattentiontotheshipping’Sinformationsystem

6、whichbroughtbythedevelopmentoftheshipping’Sautomation，andintroducetheusingoffiledbusonit．AndthentheCANBusWaswidelyusedbecauseis’tadvantages．Secondlyintroducesthehistoryofthedevelopmentofindustrialnetwork．TheadvantageofapplicationofEthenetinindustrialcont

7、rolfieldisprovidedwithcomparisontothetraditionalindustrialnetwork．Recentlyyearsthedevelopementoftheshippingautomationveryfast，andtheinformationnetworkbecomeanimportancestandardoftheshippingautomation．Howtodesignanappropriatenetworktosatisfytheneedingofth

8、eshippingsystembecomingaquestionfacingUS．TheauthorlinkwiththeprojectwhichbringthethoughtofredundancebyCANBusandethernetusingtogether．Thesearticleusedtheexperienceoftheprojectdesigntheshippingdata，andconstructthenetworkofth