文档介绍：复旦大学
硕士学位论文
基于CAN总线的数据采集、传输及监控系统设计
姓名:张雪玲
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:徐如志;牛军钰
20070125
作者签名:盘鱼堡髋幽作者签名:立咝导师签名:日期:縕厶论文独创性声明论文使用授权声明本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注荦日致谢的地方外,不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果·其他同志对本研究的启发和所做的贡献均己在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人完全了解复旦大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文搜查阅和借阅;学技可以公布论文的全都或部分内容,可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定。
摘要随着信息化及网络化的发展,越来越多的工业现场过程参数的传输控制采用现场总线技术,其中芟哂捎谄溆旁降男阅芤驯还惴旱夭捎谩本文根据泵站水池液位连锁问题,提出并设计了一种采用樽芟咦魑J传输手段,对泵站水池液位进行实时采样和显示,超出水位上下限时发出自报警信号,从而达到对水泵电机进行控制目的。本设计为一个分靠式缰贾邢殖∈莶杉监控节点,利用梢院苋菀桌┏湟允迪址植际绞莶杉湎低常F笠到徊实现网络化管理奠定了基础。该系统在结构上主要包括现场液位数据采集、单片机、数据显示及报警、线协议转换等单元。液位数据经疍转换送单片机处理,并实时显示。若超出设定的液位安全限,则产生报警信号,同时对采集数据进行楦袷阶;唬瑿驱动送到芟呱洗洹网络上其它节点可以接收本节点发出的数据,同时本节点也可以接收其它节点送来的数据,即在缟鲜迪侄嘀鞔头绞健为了减小体积,提高运行的稳定性和可靠性,本系统在电路设计、器件类型制版方面都做了精心的考虑,如采用“看门狗”对系统运行监控,软件上采用了数字滤波等方法。系统软件用镅员嘈矗捎媚?榛峁梗诩跣∪砑寤岣叽胄和运行可靠性方面都有了保证。关键词:芟撸荽洌莶杉珹/;唬テ基于芟叩囊何皇莶沈⒋浼凹嗫叵低成杓
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端由现场液位仪采集并转换来的液位信号一蠥/;唬テ恚第一章绪论本课题设计研究了内蒙古某一泵站液位连锁系统。该液位连锁系统的结构如图—尽为鬃笥业牡臀凰兀侗谜驹俦玫骄嗬胛米左右高位水池。要求若高位水池高于或低于规定高度,产生报警庖坏阌绕渲匾,并通知二级泵站电机停止或启动,从而保持高位水池的容量在一定范围内。随着低位水池向高位水池供水,要求其容量也要保持在一定限度内,即一旦超过规定上下限,报警并通知一级泵站电机停止或启动,这就要求建立高位与低位水池间的液位连锁系统。同时为了实现集中管理,设立一中心监控机房,负责收集各点的设备的运行状态等数据,包括液位、电机轴温、根据实地考察及与企业人员的交流,希望选择一种经济可靠,维护方便,连接线路少,具有将来容易扩充采集多个过程参数的能力,且具有一定抗干扰的通信方式。考虑到水池液位由于容量巨大,其液位变化并不剧烈,对传输速率要求不高,因此选择芟叻绞嚼创涓鹘诘慵涫荩眯阅芪榷ǹ煽浚鄹竦土盗械テ进行本课题的研究一方面是利用目前广泛使用的现场总线中芟呒际踅饩鼍体问题,开发一种基于芟叩氖莶杉⒓嗫赜氪湎低场M蔽1乓徊娇U瓜场总线技术在煤矿企业中的应用做准备。整个液位连锁系统设计分两部分完成,一部分为中心机房上位机控制,另一部分为现场数据采集监控转发。本课题负责后一部分。设计制作以单片机为核心,将前用牍苁凳毕允疽何桓叨龋⒏萆瓒ǖ乃匾何簧舷孪蘖俳缰担舫龈昧界值就在现场产生报警信号,同时采集数据经楦袷阶;唬ü鼵总线向中当黄河水量不足时,启用该储水系统为电厂供水。一级泵站将黄河水源泵到距离流量等参数,为将来综合统一管理提供数据。机构成现场液位采集、报警及数据转发单元。图卜何涣低基于芟叩囊何皇莶杉⒋浼凹嗯∠低成杓第一牵绪论一
根据要求目前只需向上位机发送数据,暂不需要接收。另外该系统有路模拟参数采集的扩展。因此本系统可以作为基于芟呱系囊桓霰曜疾杉淠?椋①设计制作以单片机为核心的数据采集、处理、显示及报警电路:②数据通信协议的转换及相关硬件电路的制作以及相关软件的编写。①合理设计整体电路,保证系统运行的可靠性、稳定性;②仔细研究芟咝椋≡窈鲜实男樽;恍酒杓艭总线通信电路;③由于功能较多,因而编制程序需要仔细考虑,保证各程序模块执行流畅,维护④由于处于现场环境,要求系统具有一定的抗干扰能力,这在电路设计及软件编心机房的上位机传递。信号输入通道,系统中暂时使用一个通道用于液位数据的输入,其它通道可用于未来应用于其它相关场合,有很大的扩展空间。课题的主要工作具体有:课题中拟解决的技术难题方便;写上要加以考虑。基于芟叩囊何皇莶杉⒋浼凹嗫