硕士学位论文基于DeviceNet协议的节点开发

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1、分类号密级UDC编号10486武汉大学硕士学位论文基于DeviceNet协议的节点开发研究生姓名：唐玉玲指导教师姓名、职称：汪小澄教授校外指导教师姓名、职称：汪小澄教授学科、专业名称：控制理论与控制工程研究方向：计算机控制技术与应用二OO四年四月十五日DevelopmentofNodesBasedonDeviceNetByTangYuLing郑重声明木人的学位论文是在导师指导下独立撰写并完成的，学位论文没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为，木人愿意承担rti此而产生的法律后果和法律责任，特此郑重声明。学位论文作者（签名）：2004年XX月XX日木文主要进行

2、DeviceNet现场总线技术的研究，在研究的基础上分別用PC机和单片机來开发DeviceNet节点。在进行基于PC机的DeviceNet节点设计时,采用了一块CAN接口卡，并用C卄Builder实现了DeviceNet应用层协议，这样可以使用PC机所具有的丰富的软件工具和调试手段，在PC上实现的DeviceNet协议可以简单地移植到单片机中。在进行基于单片机的DeviceNet节点设计时，协议控制芯片选用SJA1000,收发器芯片选用82C250,并用C51來移植了DeviceNet应用层协议。基于单片机的DeviceNet节点还作为电动执行机构的智能控制器，从而开发出了

3、带DeviceNet接口的智能执行机构。木文还根据电动执行机构驱动电机的特点，设计了一种简单、实用的执行机构控制算法。木文所开发的两个DeviceNet节点都与OMRON公司的DeviceNet主站进行连接。基于单片机的节点作为下位机，通过DeviceNet总线接收执行机构的角度设定值,并使用木文所设计的控制算法來准确控制执行机构的角度。基于PC机的节点作为上位机，通过DeviceNet总线监控智能执行机构的控制过程。在DeviceNet节点的软碾件设计完成后，对DeviceNet节点进行了组网调试，测试证明，本文研制的DeviceNet从站节点完全实现了既定的技术要求，其

4、通信机制遵循DeviceNet协议规范，能接入DeviceNet网络中，与OMRON公司的主站模块能进行实时可靠的通信。本文所设计的执行机构控制算法也也得到了验证，取得了比较好的控制效果，执行机构控制的稳定性好，角度控制精度比较高。关键词：现场总线DeviceNetCAN从站节点智能执行机构AbstractThisthesisfocusesontheresearchofDeviceNetfieldbustechnology,anddevelopsDeviceNetnodeswithPCandSCMrespectively.WhendevelopingtheDeviceNet

5、nodebaseonPC,aCANinterfacecardisused,andtheDeviceNetapplicationprotocolisimplementedbyC++Builder.AlotofsoftwaretoolsanddebugtoolscanbeusedwhenprogrammingDeviceNetprotocolandtheimplementedDeviceNetapplicationprotocolonPCcanbetransplantedintoSCMeasily.WhendevelopingtheDeviceNetnodebaseonSCM,

6、SJA1000and82C250arechosedastheprotocolcontrollerandtransceiver,andtheimplementedDeviceNetapplicationprotocolonPCistransplantedintoSCMbyC51.ThenDeviceNetnodebaseonSCMisalsousedasanintelligentcontrollerforelectricactuator,thusanintelligentelectricactuatorisproduced.Accordingtothecharacterist

7、icoftheelectricmotoroftheactuator,asimpleandpracticalcontrolalgorithmisdesigned.ThetwoDeviceNetnodesdevelopedinthisthesisareconnectedtoDeviceNetmasternodeofOMRON.TheDeviceNetnodebaseonSCMisusedasacontroller,whichreceivestheanglesetvalueoftheactuator,andcontrol