CAN总线在船舶自动化中的应用研究

摘要

改革开放20多年以来，自动化领域发生了深刻变革，而现场总线控制系统(FCS)正是新一代控制系统，本文将研究现场总线技术在船舶自动化系统中的应用，涉及到测量、微机、通信、控制和电子等技术。本文所作的研究对现场总线技术在船舶自动控制领域中的运用有一定的参考价值。 本文综合分析了我国船舶自动化的现状以及发展方向，在此基础上提出了将现场总线技术应用于船舶自动化监控系统。并介绍了现场总线技术的发展背景和趋势，重点对CAN总线的结构和应用作了较详细的讲述，包括CAN总线技术的发展历程，技术规范，控制器，通信接口以及该技术在国内外的应用情况。 针对船舶自动化监控系统的特殊情况，本文对目前国际上应用较成熟的几种现场总线CAN，LonWorks，PROFIBUS，HART等进行了综合比较，考虑到CAN总线数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性的优越性，本系统选择CAN总线构成控制系统。运用CAN总线技术设计了一艘大型工程船舶的自动控制系统，该系统属分布式的工业测控网络系统。在设计中采用模块化设计方案，充分体现系统的开放性。整个系统由上位操作站和下位机组成，下位机系统包括CAN采集模块和CAN输出模块。在具体的设计中成功解决了系统智能节点划分、功能模块电路实现、系统纠错、总线网桥转换等问题。对其中的液压定位系统控制单元进行了更加深入的研究，提出了船舶定位自适应控制的概念以及控制框图，使船舶的定位更加准确方便。 该系统已实船调试，经测试其各项性能指标均能达到预期值，验证了该设计方案的可行性和优越性。该船的成功也将为CAN总线在其它类型工程船舶中的应用打下坚实的基础。

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

2CAN总线技术

3CAN总线在船舶中的应用

4船舶CAN网络的设计

总结

致谢

参考文献

附录1攻读学位期间发表论文目录

附录2 CAN总线智能节点的汇编程序