本文關(guān)鍵詞：柔性生產(chǎn)線CAN和LoRa網(wǎng)絡(luò)融合系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)　出處：《鄭州大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 柔性生產(chǎn)線 CAN LoRa 網(wǎng)絡(luò)融合 多協(xié)議網(wǎng)關(guān) RGV

【摘要】：柔性生產(chǎn)線能極大的提高工廠的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量,實(shí)習(xí)單位決定同意接受長(zhǎng)葛易和電氣有限公司的委托,合作開(kāi)發(fā)一條用于生產(chǎn)“高壓真空斷路器”的柔性生產(chǎn)線。本文作者負(fù)責(zé)柔性生產(chǎn)線信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)施。結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜以及信息系統(tǒng)高可靠性的要求,工程中使用了CAN和LoRa技術(shù)構(gòu)建了柔性生產(chǎn)線的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的構(gòu)成主要分為三個(gè)模塊,即工位狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、RGV控制模塊和多協(xié)議網(wǎng)關(guān)模塊。工位狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊負(fù)責(zé)采集工位狀態(tài),通過(guò)CAN總線連接到網(wǎng)關(guān)模塊。RGV控制模塊負(fù)責(zé)采集RGV狀態(tài)及控制RGV的行走,通過(guò)LoRa模塊連接到網(wǎng)關(guān)模塊。網(wǎng)關(guān)模塊通過(guò)以太網(wǎng)與上位機(jī)連接,實(shí)現(xiàn)了CAN與LoRa網(wǎng)絡(luò)的融合,完成了工位、RGV與上位機(jī)服務(wù)器間的信息交互。本文從硬件和軟件兩方面詳細(xì)地描述了CAN和LoRa網(wǎng)絡(luò)融合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),主要內(nèi)容如下:1、在硬件設(shè)計(jì)方面,遵循模塊化設(shè)計(jì)思想,分別設(shè)計(jì)了工位狀態(tài)監(jiān)測(cè)子板、RGV控制子板及網(wǎng)關(guān)子板。以PIC18F25K80為核心設(shè)計(jì)了基于CAN通信的工位子板,實(shí)現(xiàn)了工位狀態(tài)檢測(cè)及CAN基礎(chǔ)通信;以dsPIC30F6010A及sx1278為核心設(shè)計(jì)了RGV控制子板,實(shí)現(xiàn)了RGV的運(yùn)動(dòng)控制及LoRa數(shù)據(jù)流傳輸;以PIC32MX795F512L為核心,結(jié)合DP83848I及SX1278設(shè)計(jì)了網(wǎng)關(guān)子板,完成了LoRa、Can與Ethernet的互通。2、在軟件設(shè)計(jì)方面,設(shè)計(jì)編寫(xiě)了CAN、LoRa及Ethernet的驅(qū)動(dòng)程序及應(yīng)用程序。CAN方面,實(shí)現(xiàn)了CAN總線的硬件驅(qū)動(dòng),并在此基礎(chǔ)上自定義了CAN的應(yīng)用層的幀格式,設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中使用的主從通信機(jī)制及事件觸發(fā)機(jī)制;LoRa方面,實(shí)現(xiàn)了SX1278的硬件驅(qū)動(dòng),并自定義了LoRa數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議及應(yīng)用層協(xié)議,解決了peer-to-peer對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)收發(fā)問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了基于LoRa的網(wǎng)絡(luò)通信;在網(wǎng)關(guān)方面,完成了以太網(wǎng)的硬件驅(qū)動(dòng)及TCP/IP協(xié)議棧的移植,在此基礎(chǔ)上定義了網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)換協(xié)議,完成了LoRa、Can與Ethernet間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。3、最后,對(duì)該CAN與LoRa網(wǎng)絡(luò)的融合系統(tǒng)的通信功能進(jìn)行了測(cè)試,包括Can和Ethernet之間的通信以及LoRa和Ethernet之間的通信,獲得了比較理想的結(jié)果。
[Abstract]:Flexible production line can greatly improve the production efficiency and product quality, practice unit decided accepted by general Ge Yi and Electric Co. Ltd., cooperation in the development of a flexible production line for production of high voltage vacuum circuit breaker ". The author is responsible for the design and implementation of flexible production line information system. Combined with the industrial production environment the complex information system and high reliability requirements, network system using CAN and LoRa technology to build a flexible production line. The structure of the system is mainly divided into three modules, namely the state monitoring module, RGV control module and multi protocol gateway station module. The monitoring module is responsible for collecting station, connected to the gateway module.RGV control module is responsible for collecting the status of RGV and control RGV walk through CAN bus, connected to the gateway module through the LoRa module through Ethernet gateway module. Network connected to the host computer, realizes the combination of CAN and LoRa network, the station information interaction between RGV and PC server. This paper from two aspects of hardware and software are described in detail the design and implementation of CAN and LoRa network integration system, the main contents are as follows: 1, in the design of hardware, follow the idea of modular design, design station monitoring board, RGV control board and the board. The gateway is designed based on PIC18F25K80 station board based on CAN communication, to achieve position detection and CAN based communication; using dsPIC30F6010A and sx1278 as the core design of the RGV control board, realize the motion control and LoRa data RGV stream transmission; using PIC32MX795F512L as the core, the gateway board design with DP83848I and SX1278, completed the LoRa, Can and.2 Ethernet exchange, in the aspect of software design, designs the CAN, LoRa and Ethernet. Dynamic program and.CAN application program, realized the CAN bus hardware driver, and on the basis of the custom frame format of the application layer CAN, design a master-slave communication mechanism and network communication in the process of using the event triggering mechanism; LoRa, SX1278 realized the hardware drive, and customize the LoRa data link layer protocol and application layer protocol, to solve the problem of data transmission of peer-to-peer network, realizes the network communication based on LoRa; in the gateway, the completion of the Ethernet hardware driver and TCP/IP protocol stack transplantation, were defined on the basis of the protocol conversion gateway, completed the LoRa, Can and Ethernet protocol conversion between.3. Finally, the communication function of fusion system CAN and LoRa network were tested, including the communication between Can and Ethernet communication and LoRa and Ethernet, is obtained satisfactory results.

【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM561.2;TP278

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