cgse-es系统can通信接口设计

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1、上海交通大学硕士学位论文CGSE-ES系统CAN通信接口设计姓名：林士兵申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：杨煜普20060201上海交通大学工学硕士学位论文CGSE-ES系统CAN通信接口设计摘要阿尔法磁谱仪（AMS）空间探测器试验是丁肇中教授领导的以探索空间反物质和暗物质为主要目的的大型国际合作科学试验项目，是国际空间站上唯一的大型科学试验。阿尔法磁谱仪是人类送入宇宙空间的第一个大型磁谱仪，AMS-02中最关键的部件是超导磁体。由上海交通大学参与合作设计并独立制造的低温地面支持设备（CG

2、SE）系统是在发射前对AMS-02中的超导磁体完成冷却、测试和超流氦加注的重要系统。本项目的实施旨在为AMS这一富于原创性的重大前沿基础研究计划作出重要贡献。从设计制造的角度来看，CGSE系统可以分为两部分：CGSE机械部分（CGSE-MS）和CGSE电子部分（CGSE-ES）。CGSE电子部分是CGSE中完成测量、控制、通信以及监控任务的重要子系统，它又可分成两个部分：控制器系统（CGSE-ES-CON-S）和通信接口系统（CGSE-ES-COM-IF），前者主要用于完成对CGSE机械部分的控-I-上海交

3、通大学工学硕士学位论文制，后者主要用于提供CGSE系统与AMS-02其它子系统间的通信接口。而通信接口系统至少又分成两个部分：CAN总线通信接口系统（CGSE-ES-COM-IF-CAN）和ETHERNET通信接口系统（CGSE-ES-COM-IF-ETHER），前者主要用于CGSE系统向AMS-02其它子系统如超导磁铁航空电子箱（CAB）发送命令，后者主要用于CGSE系统接收来自AMS-02其它子系统如丁肇中主数据采集计算机（JMDC）的命令。本文主要研究CGSE电子部分（CGSE-ES）中CAN总线通信

4、接口系统（CGSE-ES-COM-IF-CAN）的设计及实现工作。接口的硬件设计：先采用运行Linux的PC外挂EPP-CANBox、内插以太网卡的方式，将CAN与Ethernet异构网络互联，再采用运行Windows的PC内插以太网卡和西门子CP5613卡的方式，将Ethernet与Profibus异构网络互联。本文未采用运行Windows的PC外挂EPP-CANBox、内插西门子CP5613卡的方式来直接实现CAN与Profibus异构网络的互联，主要因为已有Linux下现成EPP-CANBox驱动程序

5、可调用，且Linux下开发和维护设备驱动程序远比Windows容易；未采用运行Linux的PC外挂EPP-CANBox、内插西门子CP5613卡的方式来直-II-上海交通大学工学硕士学位论文接实现CAN与Profibus异构网络的互联，主要因为西门子产品主要运行在Windows平台下。接口的软件设计：在Linux下用C语言开发CAN-Ethernet网关模块，在Windows下用WinCC开发Ethernet-Profibus网关模块，使用Socket开发基于TCP连接的网络通信程序。通信试验结果表明本文所

6、用CAN通信接口设计方案具有较高的稳定性、可靠性、易开发维护性，通信性能良好。关键词　阿尔法磁谱仪，低温地面支持设备，通信接口，网关-III-上海交通大学工学硕士学位论文DESIGNOFCANCOMMUNICATIONINTERFACEINCGSE-ESSYSTEMABSTRACTTheAlphaMagneticSpectrometer(AMS)SpaceDetectorExperimentisaninternationallycooperatedexperimentledbyProf.C.CTingtos

7、earchforantimatteranddarkmatter,itisalsotheonlyonemadeontheInternationalSpaceStation.AMSisalargespectrometerfirstlytobesentintothespaceforscientificexperiment.ForAMS-02,themostcrucialpartofitisthesuper-conductingmagnet.TheCryogenicGroundSupportingEquipment

8、developedbyShanghaiJiaotongUniversityisanimportantsystemforthecooling,testingaswellasthechargingofsuperfluidHeliumbeforetheAMS-02islaunchedtothespace.Theimplementationofthisprojectwillbeagreatcontributiontoth