基于CAN总线的电液伺服控制器的设计.pdf

兰州理工大学
硕士学位论文
基于CAN总线的电液伺服控制器的设计
姓名:陈建有
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:杨逢瑜
20050501
躺蟯¨摘要器芯片徒涌谛酒咛逄致哿薈总线的硬件接口电路、控现场总线控制系统视α斯ひ悼刂葡低诚分散化、网络化、智能化发展的方向,导致了传统控制系统结构的变革。现场总线是现场总线控制系统的核心。本文首先阐述了现场总线的技术特点、发展背景与趋势,介绍了液压行业中现场总线国内外发展概况,指出在液压控制系统引入现场总线技术的必要性和重要性。在对现场总线技术探讨的基础上,重点研究了控制器局域总线,介绍了它的基本原理与技术规范以及比较流行的刂制系统的总体结构及软件功能,并设计了一个基于芟叩牡缫核欧刂破鳌关键字:现场总线,芟撸缫核欧低常テ兰州理工大学硕士论文
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第一章绪论将全面取代现有的模拟现场产品啊N夜婊暝诩际跎匣就瓿纱幽现场总线的产生背景随着微处理器和计算机功能的增强和价格的降低,计算机网络得到高速的发展,而处于生产过程控制底层的测控自动化系统仍采用一对一连接,用电压、电流的模拟信号进行测量和控制,难以实现设备与设备之间以及系统与外界之间的信息交换,使自动化系统成为“信息孤岛”。要实现整个企业的信息集成和综合自动化,就必须设计出一种造价低廉而又能经受工业现场环境的通信系统。现场总线就是在这种背景下应运而生的“现场总线是世纪年代末、年代初国际上发展形成的,用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互联通信网络。它作为工厂数字通信网络的基础,沟通了生产过程现场、控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络,而且还是一种开放的新型全分布控制系统。这项以智能传感器、控制器、计算机和数字通信为主要内容的综合技术,已受到世界范围的关注而成为自动化技术发展的热点⋯。国外专家预言,世纪将是现场总线的世纪。在未来的年间,现场总线产品前模拟现场设备到基于现场总线的全数字化设备的转化,后者的市场占有率要达至Ⅱ以上黼。现场总线是指在制造/过程控制领域赶殖的主要自动化装置和生产控制领域刂剖的自动化控制设备之间共用通信媒体进行双向传输,同时也能实现可寻址现场设备多点连接伽,简单地说现场总线是连接设置在工业现场的仪表与设置在控制室内控制设各的数字化、串行、双向、多站通信网络”现场总线控制系统腔谙殖∽芟呒际酰ǹ刂乒δ芡耆路诺降筒阃络控制节点以实现对现场仪表和设备的控制操作,各控制点按照公开、规范的通信协议经现场总线连成网络控制系统,以实现现场设备之间、现场设备与外界之间的信息交换,并能够进行统一操作、管理的控制系统。其拓扑结构见图。现场总线不单是一种通信技术,也不单是数字仪表代替模拟仪表。它是用新一代的现场总线控制系统娲车姆植际娇刂葡低矰迪窒殖⊥ㄐ磐纭⒓扑慊际跤肟刂葡低车募伞现场总线系统的技术特色现场总线系统的技术特点现场总线控制系统采用具有数字通信能力的仪表作为现场设备,用一对双绞线连接多个现场总线,形成总线分布式结构,改交了模拟系统中设备一对一的连接方式,简化了系统结构。由于现场智能仪表集检测、转换、计算、控制、通信等功能于一体,因此,传统系统的输入输出功能和控制站的控制功能可分散在各现场智能设备上。兰州理工大学硕士论文
备,把控制功能直接置于现场设备之中,把控制功能、各输入模块移至现场,实现和分布式控制系统啾龋殖∽芟呖刂葡低尘哂幸韵绿氐恪啊啊保传统控制系统的现场设各与控制设备是通过一对一的方式桓鯥/愣韵现场总点到点型带节点总钱菊花链型树型图卜窍殖∽芟呖刂葡低澈痛晨刂葡低车慕峁苟员取N颐强梢钥吹剑殖总线控制系统打破了传统控制系统的结构形式:传统模拟控制系统主要采用分布式控制系统敌幸欢砸坏纳璞噶撸纯刂苹芈贩直鸾辛印N挥现场的测量变送器与位于控制室的控制器间,控制器与位于现场的开关、液压缸、电液伺服阀等执行器之间均是一对一连接。现场总线控制系统采用了智能现场设了彻底的分散控制。圈现场总线控制系统和传统控制系统结构比较檬中藕磐耆ù娲矰的模拟信号“”,且双向传递信号场设备的一个测控点樱此絀/酉叻绞剑藕乓—湍D庑藕或传送开关量信号ǖ荨O殖∽芟呖刂葡低秤靡惶跬ㄐ诺缋禄蛞欢运ń兰州理工大学硕士论文图卜殖∽芟呖刂葡低辰峁雇殖∽芟呖刂葡低常”传统分布式控制系统
线连接多个设备,通过数字化通信完成对现场设备的联络和控制。因而电缆、端可节省大量的电缆、端予,因而连线设计与接头校对的工作量也可大大减少。当子、槽盒的用量大为减少,连接设计和接头校对工作量也大为减少。殖∩璞傅脑冻炭刂啤⒉问肮收险锒衔R惶现场总线技术通过计算机数字通信技术连接现场设备,操作人员在控制室里就能通过主控系统实现对现场设备的在线监视、故障诊断、