基于CANopen协议的分布式控制系统智能从站设计

摘要

可靠的气象数据观测是提高防灾减灾能力，做好应对气候变化工作，提高气象预报预测准确率的必要保证，高准确度的自动气象数据观测站势在必行。近年来随着信息技术的飞速发展，成熟的、稳定的、先进的电子测量、数据传输和控制系统技术，确保了气象数据监测的准确性。以CAN 总线技术和微控制器为核心构建自动气象站，能够实现地面气象观测全要素自动观测。
　　 本文研制了一种用于分布式计算机控制网络的新型智能多路温度采集从站，成功地将CANopen 通信协议应用于气象检测现场温度采集系统设计中，实现了气象检测系统中温度信号的远程监控与采集。该温度采集从站以ATmega128L 微控制器为核心，可同时实现8 路热电阻或热电偶测温功能，并将测量结果发送到CANopen 主站节点。
　　 CANopen协议由具有SPI 串行接口的MCP2510 芯片和软件协议栈共同完成。实验结果表明，主从站之间的数据通讯可靠、准确，实时性满足测控系统要求，具有很高的参考价值和广阔的应用前景。
　　 当前，现场总线的应用与开发研究正处在突飞猛进的发展阶段。现场总线应用层协议的标准化设计实现更是在国内处于起步发展的初级阶段，而工业以太网和现场总线应用层标准化是工业控制网络发展的必然趋势，因此，该课题设计的研究具备广阔的发展前景。