基于CANopen的多協(xié)議轉(zhuǎn)換與傳輸機(jī)制研究.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)正逐步普遍應(yīng)用于船舶工業(yè)當(dāng)中。但是由于分布式控制系統(tǒng)設(shè)備種類繁多，協(xié)議不盡相同，所以給數(shù)據(jù)的傳輸和集中管理帶來(lái)了不小的困難?，F(xiàn)場(chǎng)總線作為底層的一種拓?fù)湫跃W(wǎng)絡(luò)，可以創(chuàng)建一個(gè)雙向通信、全數(shù)字化的控制系統(tǒng)。它可以使現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)設(shè)備之間以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和信息交換。所以我們需要一個(gè)規(guī)范化的系統(tǒng)，它可以將底層設(shè)備的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)融合在一起，具有良好的傳輸性能，并可以

2、實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和事務(wù)調(diào)度功能。
　　 本文在探討總線技術(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用CAN總線技術(shù)對(duì)船舶中的多協(xié)議轉(zhuǎn)換及傳輸機(jī)制進(jìn)行了研究。第一部分介紹了論文的研究目的和意義以及本文的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)框架。第二部分在CAN總線的基礎(chǔ)上分析了其應(yīng)用層CANopen協(xié)議的技術(shù)規(guī)范，對(duì)CANopen協(xié)議各通信對(duì)象的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了初步的探討，為以后的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。第三部分首先利用雙冗余網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)CAN總線的實(shí)時(shí)性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性做了優(yōu)化，然后是RS232

3、/485到CAN總線的協(xié)議轉(zhuǎn)換。第四部分對(duì)CANopen主站進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括CANopen協(xié)議的傳輸機(jī)制與接收處理，事務(wù)調(diào)度算法和定時(shí)復(fù)合機(jī)制策略在總線中的實(shí)現(xiàn)。第五部分是結(jié)論與展望。
　　 在研究過(guò)程中，首先解決了底層設(shè)備的協(xié)議轉(zhuǎn)換，然后在CANopen高級(jí)協(xié)議的基礎(chǔ)上，對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼皞鬏敊C(jī)制進(jìn)行分析，最后是CANopen主站中的各種通信對(duì)象(NMT、PDO、SOD、SYNC)的傳輸實(shí)現(xiàn)。在系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)中，軟硬件設(shè)計(jì)都采用了模