论文部分内容阅读
随着计算机技术、通信技术、控制技术及工业技术的发展,工业控制领域逐渐向信号数字化、控制智能化、通信网络化的开放式系统方向发展。现场总线与虚拟仪器技术在工业控制领域的应用越来越广泛。本文以虚拟仪器和现场总线技术为基础,设计了控制器局域网CAN总线与虚拟仪器技术相融合的监测系统,该系统借助于CAN总线技术,可以实现分布式监测,使得虚拟仪器技术可应用于大型的监测系统。同时,本文设计了一种工业CAN总线应用层协议,开发了下位机与上位机通信的CAN总线驱动程序,并利用LabVIEW实现了CAN总线的应用层协议及上位PC机CAN总线通信接口程序,系统结合了虚拟仪器技术和现场总线技术,虚拟仪器技术的核心就是LabVIEW软件,集成了设计、控制和测试各阶段的功能,是目前测控系统开发最强大的开发平台。本文以实际项目“旋转机械智能监控保护系统”为基础,采用C8051F060芯片作为下位机的主控制芯片,以CAN总线作为上位PC机与下位机通信的总线,通过CAN232MB智能接口卡与上位PC机进行通信,开发了基于SiliconLaboratories IDE集成开发环境和C语言的下位机CAN总线通信驱动程序和基于LabVIEW的上位PC机CAN总线监测软件系统,以对通信数据进行采集和管理。下位机主要负责现场数据的采集和转换,并与上位机进行CAN通信,上位PC机监测软件系统主要对各个下位机的数据进行采集和管理,并对下位机的工作状态进行监控。本文首先对课题的选题背景作了简单叙述,阐述了本课题的研究目的、意义和国内外研究的现状,然后对现场总线技术和虚拟仪器技术进行论述,从而为后续的研究奠定理论基础,接着深入探讨了监测系统的构建,其中包括硬件环境的搭建、下位机CAN总线应用层协议设计、下位机与上位PC机通信的CAN总线通信驱动程序的设计以及上位PC机监测软件的设计,对监测系统的通信协议设计与实现部分进行了重点分析,并简要介绍了现场监测数据的数据管理方法,文章最后对课题所作的工作进行了总结和展望。