【摘要】：隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展,大功率柴油機成為大功率設備的核心動力,廣泛應用在很多個領域。柴油機工況的好壞直接影響相應系統(tǒng)的動力大小,經(jīng)濟成本和可靠程度,我國現(xiàn)存的大功率柴油機監(jiān)控系統(tǒng)比較單一,功能性不強,技術研究也處于落后狀態(tài),主要依賴進口,價錢昂貴且不利于再次開發(fā),因此展開對大功率柴油機監(jiān)控系統(tǒng)的研究變得尤為重要。需要一種大功率柴油機監(jiān)控系統(tǒng),實時掌握柴油機控制室的狀況,達到監(jiān)測、控制和報警的目的。因此本文設計了大功率柴油機監(jiān)控系統(tǒng),實時監(jiān)測大功率柴油機中的多個物理量,主要以MC9S08DZ60作為微控制器,通過CAN總線模塊進行數(shù)據(jù)通信,并通過LabVIEW軟件對上位機監(jiān)控界面進行設計,可以根據(jù)系統(tǒng)設定好的報警值進行有效地監(jiān)控。本文的研究內容包括以下幾部分:1、現(xiàn)場總線的研究。分析了現(xiàn)存最具有影響力的現(xiàn)場總線種類及特點,深入研究了CAN總線技術,主要針對CAN總線技術的分層結構,報文結構,網(wǎng)絡拓撲結構以及通信原理,提出了大功率柴油機監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案設計。2、大功率柴油機監(jiān)控系統(tǒng)硬件設計。對數(shù)據(jù)采集模塊、開關信號輸入模塊和CAN總線通信模塊進行硬件結構和硬件電路設計。3、大功率柴油機監(jiān)控系統(tǒng)軟件設計。通過對數(shù)據(jù)采集單元、按鍵操作和CAN總線通信模塊進行軟件設計,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的通信功能。為了提高網(wǎng)絡資源利用率和信息傳輸準確性,研究了基于CAN總線的混合調度算法(NMTS)。為了防止在系統(tǒng)負載發(fā)生較大變化的情況下截止期內完成傳輸?shù)南⒌陌俜謹?shù)降低,研究了基于反饋控制的混合調度算法(FC-NMTS)。4、系統(tǒng)測試與分析。在EmbededDebug軟件上對系統(tǒng)通信是否正常進行了測試;在LabVIEW軟件上設計監(jiān)控界面:包括柴油機的速度、淡水出機溫度、機油進機壓力監(jiān)控的界面設計;根據(jù)系統(tǒng)對柴油機的速度、淡水出機溫度、機油進機壓力的要求設定了報警值,在顯示器上實時顯示了采集的數(shù)據(jù),如果采集到的數(shù)據(jù)超出設定范圍,報警燈閃爍。通過測試分析,系統(tǒng)通信正常。LabVIEW軟件顯示數(shù)據(jù)精確,實現(xiàn)了大功率柴油機監(jiān)控系統(tǒng)的設計。本系統(tǒng)花費較低,能源損耗較低,工作效率較高,自動化程度較高,對用戶使用來說更加方便。
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TK423;TP277
【圖文】：

論文的結構體系

圖 2-1 CAN 總線的分層結構圖2.2.2 CAN 總線的報文結構CAN 總線上傳送的消息叫做報文，報文信息是通過差分電壓實現(xiàn)傳輸?shù)�，兩條信號線（例如雙絞線）對應是 CANH 和 CANL，雙絞線上的邏輯 1 隱性代表著 CANH 和CANL 的電平在靜態(tài)時約為 2.5 V；邏輯 0 顯性代表著 CANH 的電平是 3.5V、CANL 的電平是 1.5V[17]。電平標稱值如圖 2-2 所示。

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