CANopen协议在风机控制系统中的应用研究.pdf

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1、学校代码10530学号200911071570分类号TM315密级硕士学位论文CANopenCANopen协议在风机控制系统中的CANopen协议在风机控制系统中的应用研究学学学位位位申申申请请请人人人王海燕指指指导导导教教教师师师龙辛高级工程师学学学院院院名名名称称称信息工程学院学学学科科科专专专业业业电气工程研研研究究究方方方向向向新能源发电系统与技术二○一二年五月二十六日ResearchonApplicationofCANopenProtocolinWindTurbineControlSystemCandidateW

2、angHai-yanSupervisorProf.Long-xinCollegeCollegeofInformationEngineeringProgramElectricalengineeringSpecializationNewenergypowergenerationsystemandtechniqueDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversitythDateMay,26,2012湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进

3、行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文

4、。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要CANopen是一种集开放性，低成本，灵活性、高效性和可靠性于一体的标准CAN总线应用层通信协议，且应用广泛。就国内而言，对其的研究和开发应用还没有像国外那样被重视，其核心技术也被国外的一些公司所垄断，所以加强对其的研究对于国内应用来说意义重大，同时也具有很大的发展空间。本文结合湘电风能有限公司的“风机PLC控制器国产化”项目，首先介绍了CANopen在国内外的研究现状，突出了本文的研究内容与意义。其次提出了系统软硬件构成方案，指出了关键技术，分别介

5、绍了该方案的软硬件实现平台的选择，并对两个开源协议栈进行简单描述。还分析了CANopen通信层的协议。第三，本文阐述了基于嵌入式实时操作系统Vxworks的CANopen主站的实现方法。在开源协议栈CanFestival基础上，修改相关的驱动程序，完成主站CANopen协议的移植，并设计了主站的应用实例。在掌握并熟练使用ARM处理器STM32的基础上，通过应用MicroCANopen开源协议栈，实现对CANopen从站的移植，并设计了从站的应用实例。最后，为了验证设计的可行性及正确性，本文基于前文设计的方案搭建了测试平台。

6、测试结果表明设计的CANopen节点在符合DS301协议规范的基础上，实现了SDO、PDO、NMT等各种通信对象的正常收发数据，验证了CANopen通信网络的实时及可靠性。同时在设计和开发过程中，本文吸取了国外的很多先进经验，以网络开源代码为基础加以修改补充和优化，成功在自制的嵌入式应用平台上对CANopen协议栈进行了研究。切身经历表明：选定此方案，对于节约开发成本，降低开发难度，缩短研发周期，加速CANopen在国内的应用与推广具有非常重要的现实意义。关键词：风机控制器；CANopen协议；开源协议栈；嵌入式应用平台I

7、AbstractAsanopen,low-cost,flexible,highefficientandreliableindustrialstandard,CANbusapplicationlayerprotocolhasbeenwidelyuseddomesticallyandoverseas.TheresearchanddevelopmentofCANopenprotocolinourcountryhasnotbeengivensufficientattentionrelativetothatoverseas,aswe

8、llasthecoretechnologybasedontheprotocolisstillmonopolizedbysomeforeigncompanies.SoitnotonlyhasgreatsignificanceinmakingfurtherstudyofCANopeninourcountry