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随着自动控制技术和数字技术的发展,先进的印刷机已经实现了印刷操作过程的全部自动化。国内外各类印刷机的控制系统正逐步采用现场总线控制系统(FCS)替代原有的集散控制系统(DCS)。目前国内的印刷机现场总线控制系统都来自国外,国内相关行业刚刚涉足这一领域,自主研发的数量极少。本文以开发出一套拥有自主产权的高标准化、高稳定性的基于CANopen标准协议的I/O通信从站为目标,并将其实际应用于印刷机总线控制系统中。 本文对I/O从站的设计进行了详细的介绍,主要包括从站的硬件设计、软件设计、连接上位机CoDesys软PLC调试以及一致性测试等。主要的研究工作包括: (1)从站的硬件电路设计,以提高设备的稳定性和实用性为目的,按照功能将硬件电路分为两部分三块电路板:电源电路部分和I/O从站功能电路部分。I/O从站功能电路部分包括I/O输入输出电路板和微控制器及CAN通信电路板,本文详细介绍了两部分电路的研究设计工作。 (2)从站的软件设计采用模块化的思想。文中对CAN报文、CANopen相关概念进行了介绍,并对软件设计的两个模块CANopen协议栈程序模块和单片机及外围电路驱动程序模块的设计进行了详述。并在单片机上创新地实现了CANopen的可变PDO配置。 (3)在从站连接上位机CoDesys软PLC调试的工作中,设计了CoDesys软PLC监控界面,对调试的具体过程进行了阐述。 (4)按照CiA相关协议的要求,通过PCANopen magic Pro软件对从站进行了一致性测试,详细给出了测试的过程,并对测试结果进行了分析总结。 经验证,本文开发的CANopenI/O通信从站实现了基本功能,完成了研究目标,为我国自主研发的印刷机现场总线控制系统做出了贡献。