基于can总线的远程电力抄表系统的设计论文

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1、基于CAN总线的远程电力抄表系统的设计毕业论文目录摘要IAbstractII1绪论11.1引言11.2国外现场总线的发展情况11.2.1国外发展概况11.2.2现有水平及发展趋势21.3国内现场总线的发展趋势21.4研究该课题的意义32现场总线概述42.1现场总线的发展42.1.1自动控制领域的发展过程42.1.2现场总线崛起的过程52.2现场总线的特点62.3几种有影响的现场总线72.4现场总线的技术基础93CAN总线技术103.1CAN总线的产生与发展103.2CAN总线特点113.3CAN总线的一些基本概念113.4C

2、AN总线的位数值表示与通信距离133.5CAN总线分层结构133.6CAN总线应用系统的基本结构143.7CAN总线技术153.7.1位仲裁153.7.2CAN与其它通信方案的比较1623.7.3CAN的报文格式及其帧结构164系统的硬件设计204.1智能节点整体设计204.2串口通信电路214.3微处理器电路224.3.1CPU224.3.2地址译码电路234.3.3参数输入电路234.3.4复位电路244.4CAN接口电路254.4.1CAN控制器SJA1000254.4.2CAN总线收发器PCA82C250354.4.

3、3光电隔离电路394.5数据采集电路404.6硬件抗干扰设计425系统的软件设计435.1软件设计说明435.2CPU与上位机的通讯设计435.2.1单片机查询发送子程序435.2.2单片机接受中断服务子程序445.3CPU与SJA1000的通讯设计445.2.1初始化子程序445.2.2报文发送子程序445.2.3报文接收中断子程序446系统经济性分析47结束语48致谢49参考文献50附录1电路原理图51附录2源程序53附录A科技文章翻译652河北工程大学毕业设计说明书（论文）1　绪论1.1　引言电力工业是国民经济的重要支

4、柱，而电力作为一种特殊的商品在市场中占有举足轻重的地位。目前伴随着农网与城网改造的不断深入及变电站（所）增多，无人值守变电站占的比重也越来越大，传统的手工抄表暴露出了弊端，因此设计出一套利用计算机通讯技术的远程抄表系统，对大宗用户或变电所的抄表与监测有着良好的应用前景。在过去的电力系统中，电力的测量技术一直使用”电磁隔离，机械弹簧指针”的模式，直到今天，在许多场合仍使用机电指针式仪表来监督电气量的变化，其最大的特点就是直观、简单、成本低廉；但不能显示读数，不能实现数据的采集控制，不可再现历史数据，不太准确等。进入半导体时代的

5、电力电表是基于半导体分离电路或小规模集成电路的数字显示式仪表，通过使用由变送器转换的模拟信号（4mA-20mA）实现电参数的显示与存储及采集控制，这是现在大多数自动控制系统使用的数据采集模式，特点是能直接显示读数，能实现数据的采集控制，可通过自控系统再现历史数据；缺点就是接线与使用元件多且复杂，成本高，维护复杂。随着现场总线技术的发展，出现了新式的现场总线式智能电测仪表系统，其特点就是网络化实现数据共享，维护简单，性价比高但综合成本低。这使得电力系统的统一控制管理成为可能。有鉴于此，开发具有自主知识产权的基于CAN总线的远程

6、电力抄表系统设计是十分必要的。在这次设计中就是使用这种基于现场总线的集中抄表系统。现场总线采用CAN总线，电表因具体情况而定，在此次设计中使用单相数字电表。在CAN总线控制器与总线之间加光电耦合6N137加强抗干扰能力，拓扑方式采用目前流行并发展完善的总线型拓扑方式。此系统是一个多任务实时操作系统。系统稳定性强，具有良好的抗干扰能力和可扩展性。1.2　国外现场总线的发展情况1.2.1　国外发展概况1984年美国Inter公司提出一种计算机分布式控制系统-位总线（BITBUS），它主要是将低速的面向过程的输入输出通道与高速的计

7、算机总线多（MULTIBUS）分离，形成了现场总线的最初概念。80年代中期，美国Rosemount71河北工程大学毕业设计说明书（论文）公司开发了一种可寻址的远程传感器（HART）通信协议。采用在4～20mA模拟量叠加了一种频率信号，用双绞线实现数字信号传输。HART协议已是现场总线的雏形。1985年由Honeywell和Bailey等大公司发起，成立了WorldFIP制定了FIP协议。1987年，以Siemens，Rosemount，横河等几家著名公司为首也成立了一个专门委员会互操作系统协议（ISP）并制定了PROFIBU

8、S协议。后来美国仪器仪表学会也制定了现场总线标准IEC/ISASP50。随着时间的推移，世界逐渐形成了两个针锋相对的互相竞争的现场总线集团：一个是以Siemens、Rosemount横河为首的ISP集团；另一个是由Honeywell、Bailey等公司牵头的WorldFIP集团。1994年