基于设备网（devicenet）的智能阀控制器接口研究与设计

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1、上海交通大学硕士学位论文基于设备网(DeviceNet)的智能阀控制器接口研究与设计摘要设备网(DeviceNet)是由Alien—Bradley公司设计的一种基于CAN技术的低成本、高性能现场总线网络。它采用现场总线将诸如可编程序控制器、传感器、光电开关、操作员终端、电动机、轴承座、变频器和软起动器等现场智能设备连接起来，是分布式控制系统减少现场I／O接口和布线数量、将控制功能下载到现场设备的理想解决方案。设备网目前由其管理组织ODVA(OpenDeviceNetVendorsAssociation)致力于支持设备网

2、产品和设备网规范的进一步开发。至今，全球已有超过300家厂商提供DeviceNet的接入产品，除了ODVA以外，Rockwell。GE，ABB，Hitachi，Omron等跨国集团也致力于DeviceNet的推广。本论文以国家高新技术产业化工程示范项目：基于DcviceNet现场总线的智能设备与检测系统为背景，设计了基于DeviceNet的智能阀控制器接口设备，其研究的内容在国内为首创，具有推广和指导意义，同时又是与工业界直接联系的项目，该接I：1设备已经在北京和上海的现场总线展示会上成功展示。；本论文研究的主要内容是

3、对基于设备网的智能阀控制器接口的开发。开发的过程包括阀接口的需求分析，软件设计(设备网底层通信协议CAN的软件实现，设备网规范中各对象模型的软件实现以及实际应用对象的类实现)，硬件设计(设备网接口模块板卡的硬件线路设计和制作)以及对该设备的一致性测试。本文首先回顾了现场总线的发展历程与工业自动化网络技术的特点，介绍了当前现场总线的国际标准情况和～些重要网络概念，特别着重论述了生产者／消费者网络模型和DeviceNet的技术背景和应用领域及自动化网络三层结构体系；接着分物理层、数据链路层和应用层就设备网协议规范作了详尽的

4、论述，尤其是DeviceNet的通信协议和对象模型；然后以实际项目背景分三个章节详尽讲述基于DeviceNet的智能阀控制器接口设备的设备描述需求分析，硬件接口设计和软件协议开发，和高性能的嵌入式开发的远程调试环境和方法；接着对DeviceNet协议一致性测试的环境和要求作了详尽的介绍，特别针对如何分析和优化程序的开发提出一些独特的见解：最后就研究的内容介绍下一步的工作、对当前DeviceNet技术的展望和EtherNet／IP的研究热点的背景。‘关键词设备网，CAN，ODVA，阀控制器，现场总线，生产者，消费者网络模

5、型，_——·-*一一‘‘‘⋯～⋯一⋯一致性测试。V上海交通大学硕士学位论文ResearchandDevelopmentofInterfaceforIntelligentValve’SControllerBasedOnDeviceNetAbstractDeviceNetiSoneoftheLOW．Costandhigh-capabilitycontrolnetworksbasedontheCAN(ControlAreaNetwork)technology,whichwasdevelopedbyAllen-Bradley．

6、ItprovidesconnectionsbetweensimpleindustriaIdevices(sensors，actuators)andhi￡her．1eveldevices(controllers)．ItalSOmeasuresuptotheglobalindustrialnetworkstandards．DeviceNetiSasimple．networkingsolutionthatreducestheCOstandtimetowireandinstallindustrialautomationdevi

7、ces．whileprovidinginterchangeabilityofcomponentsfrommultiplevendors．DeviceNetisanopennetworkstandard．t11especificationandprotocolaremanagedbyoneindependentorganizationcalledOpenDeviceNetVendorAssociation．DeviceNetiSwidelyusedinmanufacturingindustrythroughoutthew

8、orld，especiallyinNorthAmericaandJapan．ThedesignisbasedontheNationalHigh-techindustrializationmodelproject：IntelligentdeviceandremoteacquisitionsystembasedonDeviceNett