發(fā)布時間：2017-07-02 14:14

  本文關(guān)鍵詞：基于Device Net的智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)場總線技術(shù)形成和發(fā)展于20世紀(jì)末期,以其靈活、穩(wěn)定等優(yōu)勢得以迅速發(fā)展,逐漸被廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域的現(xiàn)場智能控制設(shè)備中。這項(xiàng)以計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)和控制技術(shù)為主的綜合技術(shù),越來越成為自動化方向發(fā)展的熱點(diǎn)。本文是基于武慈制藥廠的自動化改造項(xiàng)目設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一種智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。主要研究工作包括:(1)系統(tǒng)設(shè)計采用最新的Device Net總線方式,對Device Net協(xié)議規(guī)范進(jìn)行了深入的研究,因?yàn)镈evice Net總線技術(shù)是在CAN的基礎(chǔ)上延伸發(fā)展出來的,所以在設(shè)計的初期也對CAN總線技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的了解。(2)通過一系列的研究選擇了集成程度較高,性能穩(wěn)定的STM32系列微處理器作為系統(tǒng)和各個外圍模塊的控制核心,并基于Device Net技術(shù)設(shè)計了一個智能化的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。(3)本論文詳細(xì)介紹了本次智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計過程,包括硬件電路、智能節(jié)點(diǎn)模塊的PCB設(shè)計及其固件庫程序開發(fā),以上都是以STM32F103作為處理核心,并且做了基本的通訊測試。(4)另外還有CAN轉(zhuǎn)USB數(shù)據(jù)適配器的硬件電路和該模塊的固件庫程序都是以STM32F105微處理器作為處理核心,然后還詳細(xì)介紹了外圍供電電路的設(shè)計。(5)以Visual C++6.0作為上位機(jī)的開發(fā)工具,最終對系統(tǒng)進(jìn)行了整體調(diào)試,并且實(shí)現(xiàn)了用上位機(jī)對現(xiàn)場的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的最初設(shè)想。最終的測試結(jié)果表明本次設(shè)計的智能數(shù)字采集系統(tǒng)具有良好的性能,在實(shí)時性,和抗干擾性能方面都具有良好的參考價值,可以用在工業(yè)控制中需要數(shù)據(jù)采集的領(lǐng)域,并且能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程化和智能化。使得武慈制藥廠的生產(chǎn)力得到了大幅的上升,另外由于設(shè)計的過程中都是采用標(biāo)準(zhǔn)接口以保證系統(tǒng)具有良好的兼容性。相信在以后的發(fā)展中用Device Net總線方式和電子技術(shù)或自動化技術(shù)相結(jié)合的智能設(shè)備將是未來智能化發(fā)展的總體方向。
【關(guān)鍵詞】：Device Net CAN總線 數(shù)據(jù)采集 智能化
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP274.2
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題研究的背景和意義10-12
• 1.2 現(xiàn)場總線的研究發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容15
• 1.4 本文的結(jié)構(gòu)安排15-16
• 第2章 DEVICE NET的現(xiàn)場總線技術(shù)16-25
• 2.1 DEVICE NET的數(shù)據(jù)鏈路層及物理層16-18
• 2.1.1 Device Net的物理層以及物理媒體16-17
• 2.1.2 Device Net的數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層17-18
• 2.2 PRODUCER/CUSTOMER網(wǎng)絡(luò)模型18-21
• 2.2.1 顯式報文和I/O報文18-21
• 2.2.2 I/O觸發(fā)機(jī)制21
• 2.2.3 Device Net數(shù)據(jù)通信方式21
• 2.3 DEVICE NET對象模型21-22
• 2.4 Device Net設(shè)備描述22-23
• 2.5 Device Net的重復(fù)MACID檢測和指示器23
• 2.6 本章小結(jié)23-25
• 第3章 總體方案設(shè)計25-30
• 3.1 功能概述25-26
• 3.2 需求分析26
• 3.3 整體規(guī)劃26-27
• 3.4 上位機(jī)軟件開發(fā)平臺選擇27
• 3.5 微處理器的選擇27-28
• 3.6 系統(tǒng)分析28-29
• 3.7 本章小結(jié)29-30
• 第4章 硬件系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)30-38
• 4.1 現(xiàn)場智能節(jié)點(diǎn)模塊電路設(shè)計30-34
• 4.1.1 現(xiàn)場智能節(jié)點(diǎn)模塊整體結(jié)構(gòu)30
• 4.1.2 微處理器基本外圍電路30-32
• 4.1.3 外部供電電路32
• 4.1.4 CAN接口電路模塊32-33
• 4.1.5 模塊地址及波特率設(shè)定電路33
• 4.1.6 數(shù)字量輸入輸出電路33-34
• 4.2 數(shù)據(jù)適配器模塊電路34-37
• 4.2.1 通信接口的選擇35
• 4.2.2 模塊整體結(jié)構(gòu)35
• 4.2.3 CAN接口電路35-36
• 4.2.4 USB接口電路36-37
• 4.3 本章小結(jié)37-38
• 第5章 軟件系統(tǒng)設(shè)計38-51
• 5.1 模塊固件程序開發(fā)環(huán)境簡介38
• 5.2 J-Link仿真器的簡介及使用38-40
• 5.3 現(xiàn)場智能節(jié)點(diǎn)模塊固件開發(fā)40-43
• 5.3.1 ST函數(shù)庫和外設(shè)驅(qū)動40-42
• 5.3.2 Device Net通信協(xié)議在STM32上的實(shí)現(xiàn)42-43
• 5.3.3 現(xiàn)場智能節(jié)點(diǎn)模塊主程序設(shè)計43
• 5.4 數(shù)據(jù)適配器模塊固件開發(fā)43-47
• 5.4.1 STM32 USB全速設(shè)備函數(shù)庫簡介44-45
• 5.4.2 CAN的驅(qū)動45
• 5.4.3 數(shù)據(jù)適配器模塊主程序設(shè)計45-47
• 5.5 上位機(jī)軟件設(shè)計47-48
• 5.5.1 人機(jī)交互界面設(shè)計47-48
• 5.5.2 應(yīng)用程序設(shè)計48
• 5.6 系統(tǒng)軟件的總體設(shè)計48-50
• 5.7 本章小結(jié)50-51
• 第6章 系統(tǒng)電路板制作和整體調(diào)試51-55
• 6.1 硬件電路板的制作51-52
• 6.2 系統(tǒng)整體調(diào)試52-53
• 6.2.1 微處理器系統(tǒng)調(diào)試52
• 6.2.2 通信可靠性調(diào)試52-53
• 6.3 系統(tǒng)整體調(diào)試53-54
• 6.4 本章小結(jié)54-55
• 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-58
• 致謝58

  本文關(guān)鍵詞：基于Device Net的智能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：510232