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CAN现场总线网络环境通讯协议研究与实现

吕宁

   现场总线不仅仅是工业现场级控制领域一门新兴的通讯技术,而且被誉为是一个控制技术新时代的开端。而 CAN(Controller Area Network)总线标准则是在世界范围内较早出现并且得到广泛使用的现场总线国际标准之一。CAN 总线具有成本低、速度快、实时性和可靠性较高的特点,其透明开放的协议方便用户自行定制和扩展。对于现代工业控制系统来说,基于现场总线的全数字式分布控制系统的广泛应用,为系统的管控一体化提供了解决之道。但是如何有效地提高系统的灵活性,使系统在满足实时性数据传输的要求同时,又能够及时地进行管理和调节,成为智能化控制系统新的课题。本文介绍了现场总线尤其是 CAN 总线的通讯内容和特点,论述了现代工业控制中的实时性通讯环境和性能要求。结合陕西省火炬计划项目“基于现场总线的智能电动执行器关键技术研制开发”和西安市科技攻关项目“现场总线智能电动执行器研制”,研究了现代工业系统的“柔性控制”和实时性问题;研究了 CAN 现场总线网络环境相关的通讯协议和模型,其中包括了 CANopen、DevicNet 等几种流行的 CAN 总线高层协议;研究了在现场总线网络环境中时间触发和事件触发的调度机制;研究了基于 51 单片机系统如何进行 CAN 现场总线智能节点的设计。解决了传统 CAN 总线节点通讯可控性差,无法灵活设置的问题。今后进一步的工作是研究在时间触发的基础上如何更好的完成在线事件触发服务,以及相应的使用FPGA 或 DSP 等手段在满足实时性要求的前提下进行更为复杂的报文处理与调度。 ……   
[关键词]:现场总线;CAN 总线;时间触发;智能电动执行器
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:西安电子科技大学2004年