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柔性生产线能极大的提高工厂的生产效率及产品质量,实习单位决定同意接受长葛易和电气有限公司的委托,合作开发一条用于生产“高压真空断路器”的柔性生产线。本文作者负责柔性生产线信息系统的设计及实施。结合工业生产现场环境复杂以及信息系统高可靠性的要求,工程中使用了CAN和LoRa技术构建了柔性生产线的网络系统。该系统的构成主要分为三个模块,即工位状态监测模块、RGV控制模块和多协议网关模块。工位状态监测模块负责采集工位状态,通过CAN总线连接到网关模块。RGV控制模块负责采集RGV状态及控制RGV的行走,通过LoRa模块连接到网关模块。网关模块通过以太网与上位机连接,实现了CAN与LoRa网络的融合,完成了工位、RGV与上位机服务器间的信息交互。本文从硬件和软件两方面详细地描述了CAN和LoRa网络融合系统的设计与实现,主要内容如下:1、在硬件设计方面,遵循模块化设计思想,分别设计了工位状态监测子板、RGV控制子板及网关子板。以PIC18F25K80为核心设计了基于CAN通信的工位子板,实现了工位状态检测及CAN基础通信;以dsPIC30F6010A及sx1278为核心设计了RGV控制子板,实现了RGV的运动控制及LoRa数据流传输;以PIC32MX795F512L为核心,结合DP83848I及SX1278设计了网关子板,完成了LoRa、Can与Ethernet的互通。2、在软件设计方面,设计编写了CAN、LoRa及Ethernet的驱动程序及应用程序。CAN方面,实现了CAN总线的硬件驱动,并在此基础上自定义了CAN的应用层的帧格式,设计了网络通信过程中使用的主从通信机制及事件触发机制;LoRa方面,实现了SX1278的硬件驱动,并自定义了LoRa数据链路层协议及应用层协议,解决了peer-to-peer对等网络的数据收发问题,实现了基于LoRa的网络通信;在网关方面,完成了以太网的硬件驱动及TCP/IP协议栈的移植,在此基础上定义了网关的转换协议,完成了LoRa、Can与Ethernet间的协议转换。3、最后,对该CAN与LoRa网络的融合系统的通信功能进行了测试,包括Can和Ethernet之间的通信以及LoRa和Ethernet之间的通信,获得了比较理想的结果。