基于CAN总线的分布式监控系统的设计与实现

摘要

现场总线技术具有开放式,全数字化,双向串行,多节点通信等优点.目前以现场总线为基础的监控系统应用也已经广泛深入应用到工业控制、自动化仪器仪表、智能化的武器装备等许多领域.由于国内在大型停车场照明自动监控系统中尚无成熟的产品,我们设计和实现了一种基于CAN现场总线的照明自动监控系统.该系统具有:可靠性高、系统配置灵活、可现场监控方案下载和重组态操作等优点.在系统设计和实现过程中考虑到自动监控系统共性问题,以及采用的CAN现场总线技术具有普遍的适用性,因此该系统的设计理论和技术不仅可以应用于各种大型停车场的灯光自动监控,也可以应用到其它很多相关的自动监控领域,具有广阔的推广应用前景.本文在了解国内外自动监控系统发展现状的基础上,对广泛应用的现场总线CAN协议及其原理进行了深入的研究,讨论了基于CAN现场总线监控系统的设计技术与实现方法,并提出了基于CAN总线的现场控制器的设计方案,详细描述了控制器的软件、硬件实现细节以及在开发过程中的一些关键的技术问题及其解决方案.此外,还对当前监控组态软件所采用的主流技术进行了比较、分析,提出并详细描述具体的设计方案和实现方法,并介绍了它们在大型停车场照明自动监控系统中的应用.

目录

文摘

英文文摘

创新性声明及关于论文使用授权的说明

第一章绪论

1.1分布式监控系统的现状与发展

1.2基于分布式监控系统的组态软件的现状与发展

1.3课题的提出

1.4作者的工作内容和论文的章节安排

第二章现场总线分布式监控技术分析与研究

2.1现场总线分布式监控系统介绍

2.2现场总线分布式监控系统的特点

2.3典型现场总线介绍

2.4几种典型现场总线技术的性能分析及对比

第三章组态软件技术分析与研究

3.1软件组态技术介绍

3.2主流组态软件技术对比

3.3组态软件的关键技术问题研究

第四章CAN总线技术分析与研究

4.1 CAN总线特点

4.2 CAN网络协议介绍

4.2.1物理层概述

4.2.2数据链路层概述

4.2.3应用层概述

4.3 CAN总线关键技术分析

第五章智能照明监控系统的设计与实现

5.1智能照明监控系统的功能、需求分析及技术指标

5.1.1问题的提出

5.1.2照明监控系统的功能

5.1.3系统的技术指标

5.1.4系统的特点

5.2系统总体结构设计

5.3控制器的设计与实现

5.3.1控制器的功能分析

5.3.2控制器的核心器件选择

5.3.3控制器硬件设计方案

5.3.4控制器的软件设计方案

5.3.5 CAN应用层通信协议的设计

5.3.6现场可编程功能的实现

5.3.7热插拔功能的实现

5.3.8控制器软件开发工具及其运行环境

5.4.上位机监控组态软件的设计与实现

5.4.1监控组态软件的功能分析

5.4.2监控组态软件的开发环境及运行环境

5.4.3监控组态软件体系结构的设计

5.4.4监控组态软件主要功能的实现

5.4.5上位机与C心总线的连接

第六章结束语

致谢

参考文献

研究成果