基于DeviceNet的通用智能接口卡的研究与实现

摘要

在对基于DeviceNet设备的研究现状和发展趋势的分析基础上,介绍了现场总线和CAN总线的基本内容,说明了基于CAN总线的DeviceNet网络的概念、性能特点,着重分析了DeviceNet与CAN在通信模型、拓扑结构和差错控制方面的异同点,概括总结了其不同于CAN的功能强大的应用层协议的主要内容.根据DeviceNet协议规范,设计出了基于DeviceNet的通用智能接口卡的硬件和软件.经过实际调试运行,实现了现场智能设备与DeviceNet网络的连接和基本的通信功能.并对系统软硬件的抗干扰性作了分析.

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题的来源

1.2课题的目的和意义

1.3基于DeviceNet设备的研究现状与发展趋势

1.4存在的困难及研究内容

2 DeviceNet简介

2.1现场总线

2.1.1现场总线概述

2.1.2现场总线的本质含义

2.1.3现场总线的优点

2.1.4现场总线控制系统(FCS)

2.2控制器局部网(CAN)

2.2.1 CAN总线概述

2.2.2 CAN总线的特点

2.3 DeviceNet概述

2.3.1什么是DeviceNet

2.3.2为什么要进行DeviceNet通讯连接

2.3.3 CAN是低成本的核心

2.3.4 DeviceNet的特点和功能

2.3.5什么是DeviceNet规范

2.3.6 CAN规范和DeviceNet

2.3.7 CAN芯片和DeviceNet

3 C AN和DeviceNet的一些比较

3.1在通信模型上

3.1.1 OSI参考模型

3.1.2现场总线结构模式

3.1.3 CAN通信模型

3.1.4 DeviceNet通信模型

3.2 DeviceNet应用层协议

3.2.1 DeviceNet通讯协议

3.2.2预定义的主/从连接组

3.2.3设备描述（Device Profiles）

3.3在网络拓扑结构上

3.3.1网络拓扑结构的一般形式

3.3.2 CAN和DeviceNet的总线拓扑形式

3.4差错控制

4系统硬件实现

4.1 Rockwell的PLC系统

4.2智能设备与DeviceNet的连接

4.3智能接口卡硬件实现

4.3.1接口卡总体结构设计

4.3.2与设备接口部分电路原理图

4.3.3 CAN总线部分电路原理图

4.3.4 CAN总线部分电路分析说明

4.3.5 CAN控制器SJA1000

4.3.6 82C250特性简介

5系统软件设计

5.1 DeviceNet通讯协议

5.1.1 DevieeNet对象模型及编址

5.1.2 DeviceNet通讯连接

5.1.3设备网的通讯模式

5.1.4设备网的报文

5.1.5连接建立及数据发送过程举例

5.2系统软件实现

5.2.1初始化程序

5.2.2发送程序

5.2.3接收程序

6系统抗干扰分析

6.1硬件抗干扰

6.2软件抗干扰

6.2.1指令冗余技术

6.2.2软件陷阱技术

6.2.3软件看门狗技术

6.3印刷电路板抗干扰措施

6.3.1布线的原则

6.3.2电源线设计

6.3.3地线设计

6.3.4配置去耦电容

结论

参考文献

致谢