基于WorldFIP现场总线技术的智能电动执行器的开发

摘要

在自动控制系统中,执行器接收来自控制器的自动调节信号或手动操作信号,将其转换成调节机构动作的输出,从而改变控制量的大小.现场总线是过程控制技术、仪表工业技术和计算机网络技术三大技术领域相结合的产物.该总线在世界范围内的广泛应用证明了其可靠性和先进性.因此,研究基于WorldFIP现场总线技术的智能电动执行器就成为一个非常具有实际应用价值的课题.该文结合自己的工作,对开发基于WorldFIP现场总线技术的智能电动执行器的软硬件进行了探讨,包括:MCU控制板卡,通信板卡和驱动板卡,以及相关软件程序的设计与开发.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1课题背景

1.2 WorldFIP现场总线的技术特点

1.3执行器的发展现状

1.4本文的主要工作

第二章WorldFIP现场总线智能电动执行器硬件开发

2.1硬件整体架构及框图

2.2 MCU板卡的开发

2.2.1 MCU的选取与68HC12的优点

2.2.2 LCD的选取与应用

2.2.3 68HC12的其它输入输出接口

2.2.4 68HC12内部的FLASH

2.3电源变换、驱动及反馈板卡的开发

2.3.1电源转换模块

2.3.2两相交流伺服电机驱动模块

2.3.3位置反馈模块

2.4通信板卡的开发

2.4.1通信板卡的整体框图

2.4.3 MICROFIP处于独立模式下的通信板卡

2.4.4 MICROFIP处于控制器模式下的通信板卡

2.4.5 68HC12与MICROFIP的接口

2.4.6通信板卡的驱动与变换电路

2.4.7通信控制器与通信驱动器的连接

2.4.8通信驱动器与通信变压器的连接

2.4.9小结

第三章WorldFIP现场总线智能电动执行器软件开发

3.1 68HC12软件开发工具MCUez

3.2 68HC12指令集简介

3.3 68HC12与MICROFIP的编程接口

3.4 MICROFIP通信库

3.4.1初始化子程序

3.4.2变量写子程序

3.4.3变量读子程序

3.4.4消息发送子程序

3.4.5消息接收子程序

3.4.6读中断向量子程序

3.4.7读事件状态子程序

3.5软件整体架构及框图

3.6角位置反馈子程序

3.7执行器驱动输出子程序

3.8 LCD指令集和LCD显示子程序

3.9软件的固化

3.10小结

第四章软硬件的调试

4.1软硬件调试环境

4.2硬件调试

4.3软件调试

第五章结论与展望

致谢

参考文献