CANopen協議在冗余系統(tǒng)中的應用研究.pdf

1、CANopen協議是基于CAN總線的高層協議，它是用于標準的嵌入式網絡開發(fā)的具有靈活配置能力的開放式協議。目前已成為基于CAN總線的分布式自動化系統(tǒng)的標準協議(EN50325—4)，廣泛應用于工業(yè)控制的各個領域。 最初設計的CAN總線只實現了開放式系統(tǒng)互連參考模型的物理層與數據鏈路層。一般用戶必須直接用驅動程序操作鏈路層，在較復雜的應用系統(tǒng)中，不能直接滿足工業(yè)控制網絡的組態(tài)和產品互連要求。放出現了多種上層協議(如CANopen、

2、DeviceNet和SDS等)。本文選擇開放的、通用的、實時的、流行歐洲的CANopen協議作為研究對象。另外，在實際的工業(yè)領域中冗余控制作為一種能夠滿足連續(xù)生產要求、提高系統(tǒng)可靠性的有效手段而被廣泛應用。而標準的CANopen協議并沒有對冗余控制進行明確規(guī)定。因此，本文選CANopen協議及其冗余控制作為研究對象，具有較強的理論意義和實用價值。 本文首先對CANopen協議的基本框架、對象字典、通訊對象以及標識符的分配等進行了

3、深入剖析。接著解決了CANopen協議在實際應用系統(tǒng)中實現的關鍵技術(冗余和實時)。然后應用模塊化、結構化的設計思想，把基于CANopen協議的冗余系統(tǒng)劃分為：硬件層、抽象層和協議層，并分別進行實現。特別在協議層的設計中，充分依據“開-閉”原則，對各個模塊的消息語法細節(jié)、主要數據結構及其程序實現進行了設計。首次提出了一套應用CANopen協議管理冗余網絡的管理機制。 最后，基于上述研究成果，實際開發(fā)了機務段股道管理自動化系統(tǒng)的C