【摘要】：海洋工程模型試驗(yàn)中,各種測量儀器的輸出數(shù)據(jù)需要進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)傳送來滿足實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集要求。課題在對現(xiàn)代數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,將分立的測量儀器接入網(wǎng)絡(luò),構(gòu)建了基于EtherCAT的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。 在課題設(shè)計(jì)過程中,采用了分層架構(gòu)體系模式,整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由監(jiān)控層、通信層和設(shè)備層三部分組成。監(jiān)控層由一臺裝有標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)卡的PC機(jī)組成,監(jiān)控軟件實(shí)現(xiàn)對整個(gè)系統(tǒng)的統(tǒng)一管理及數(shù)據(jù)的處理；通信層起到承上啟下的作用,一方面作為EtherCAT從站與監(jiān)控層PC進(jìn)行EtherCAT網(wǎng)絡(luò)通信,另一方面通過相應(yīng)接口獲取來自設(shè)備層的過程數(shù)據(jù)；設(shè)備層的傳感器和檢測設(shè)備直接接觸物理環(huán)境,完成對浪高、流速、壓力、運(yùn)動(dòng)六自由度和功率等各種參數(shù)的實(shí)時(shí)測量,并將測量結(jié)果上傳至通信層。 本文首先對EtherCAT的通信原理和架構(gòu)進(jìn)行闡述,并在此基礎(chǔ)上提出網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案和各子層技術(shù)難點(diǎn)的解決方案；然后詳細(xì)介紹從站的硬件電路設(shè)計(jì)和邏輯控制器(STM32和FPGA)的程序設(shè)計(jì),以及主站系統(tǒng)的應(yīng)用控制程序和EtherCAT主站通信程序的相關(guān)設(shè)計(jì)；最后搭建了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并對系統(tǒng)的EtherCAT總線通信性能、從站性能及系統(tǒng)的同步性分別進(jìn)行測試。實(shí)驗(yàn)表明,課題中設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完全滿足模型試驗(yàn)的要求,取得了較為理想的效果。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TP274.2;P75

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2749324