基于can总线工控现场数据采集处理系统的研制

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1、哈尔滨理工大学硕士学位论文基于CAN总线工控现场数据采集处理系统的研制姓名：谢志丹申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化指导教师：吕实诚20080301哈尔滨理工大学工学硕：卜学位论文基于CAN总线的工控现场数据采集处理系统的研制摘要在工业过程控制领域，计算机控制占主导地位。其阶段己从集中控制，集散控制发展到现场总线控制。现场总线是当今自动化领域技术发展的一个热点，被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现，标志着工业控制技术领域又一个新时代的开始，并对该领域的发展产生了重要的影响。控制器局域网CAN(Controlle

2、rAeraNetwork)属于现场总线的范畴，CAN总线的数据通信具有极高的可靠性、实时性和灵活性的特点，是一种有效支持集散控制系统和实时控制的多主串行总线。CAN作为一种新兴的总线技术，具有高性能、高可靠性的特点，以其为基础构成的分布式网络方便、低成本地实现了工程实际要求。在计算机、互联网和通信技术高速发展的同时，嵌入式系统开发技术也得到迅速发展，由于嵌入式系统具有体积小、功耗低、性能强、可靠性高，以及面向行业应用的突出特点，目前已经广泛地应用于军事国防、消费电子、网络通信、工业控制等各个领域。伴随着网络时代的来临在高

3、端嵌入式应用中，32位微处理器的应用将成为主流，以ARM为内核的微处理器就是其中一种被广泛应用RISC(精简指令集计算机)芯片。本文概述了工业控制自动化技术和现场总线的产生、类型以及优点，并对其中的控制器局域网CAN(ControllerAreaNetwork)总线进行分析，论述了CAN总线的应用，结构及协议。依托一种基于CAN协议通信的嵌入式监控系统为研究对象，在ARM芯片可扩展的CAN接口基础上，构建CAN网络嵌入式智能监控节点，实现了节点与上位机的数据通信，提高了监控系统的实时性和可靠性，对其硬件和软件进行了描述，

4、并介绍了相关的CAN器件。本文采用32位ARM7核的芯片LPC2290为主控制器，完成系统的硬件电路设计；系统引入了嵌入式实时操作系统gC／OS．II，实现在ADS编译环境下完成／比C／OS—II的移植，最后通过#C／OS．II来完成任务调度：基于集成CAN控制器的ARM7芯片组建现场监控网络，充分发挥了32位控制器的优势，实现了基于ARM的CAN网络通信：最终完成工控现场数据采集系统的哈尔滨理工大学工学硕十学位论文应用研究。关键词CAN总线；ARM微处理器；数据采集；实时操作系统哈尔滨理工大学rT学硕十学位论文暑昌詈詈

5、詈葛=l皇暑暑皇詈詈詈暑詈暑毫墨■詈毫皇詈皇晕詈曼詈皇鲁詈暑詈皇詈暑詈詈詈詈鲁兽皇皇昌皇皇暑詈暑詈暑詈暑皇詈暑暑暑暑皇——蕾—田皇■墨■鼻暑詈毫DesignofDataAcquisitionandProcessingSystemBasedonCANinIndustrialSitesAbstractThecomputercontroldominatesinthefieldofindustrialprocesscontr01．Ithasdevelopedfromcentralizedcontrol，distributedco

6、ntroltoFCS．FCSbecomeshotincurrentdevelopmentofautomationtechnologyandishonoredasLocalAreaNetworkinthefieldofautomation．Itmarksthestartofnewtimesinindustrialcontroltechnologyandplaysanimportantpartinthearea．CAN(ControllerAreaNetwork)belongstotheFCScategory．111edat

7、acommunicationofCANbushasfeaturesofhighreliability,real-timeandflexibility．TheCANbusismulti．hostserialbuswhichsupportthedistributedcentrelandreal．timecontrolefficiently．CAN，asanewbustechnology,hasfeaturesofgoodperformancesandhighreliability．Thedistributednetworkb

8、asedonCANcallneedthedemandofpracticalengineeringconvenientlyandlow-costly．Withthedevelopmentofcomputers，Internetandcommunicationtechnology,theembeddedsystemals