HPCS3000集散控制系統(tǒng)中現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)-CANBUS的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化.pdf

1、本文取材于華文自動(dòng)化公司的HPCS3000DCS現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)升級(jí)改造項(xiàng)目，在詳細(xì)闡述了系統(tǒng)由Modbus升級(jí)到CANBUS所遇到的理論和實(shí)踐問(wèn)題基礎(chǔ)上，并根據(jù)DCS對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)性和可靠性的要求，重點(diǎn)就本人獨(dú)立承擔(dān)完成地各種I/O模塊共用的雙CANBUS網(wǎng)絡(luò)接口硬件、冗余掃描卡硬件的設(shè)計(jì)與調(diào)試問(wèn)題展開(kāi)了較深入的討論。在此基礎(chǔ)上，編寫(xiě)了相應(yīng)的軟件模塊，并提出了HPCS3000DCS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)設(shè)備間的通訊協(xié)議進(jìn)行了升級(jí)改

2、造。雙CANBUS網(wǎng)絡(luò)接口、接口冗余掃描卡設(shè)計(jì)方案，采用了當(dāng)前先進(jìn)成熟的集成模塊，最終使I/O模塊的通訊速率提高了3倍，誤碼率有很大程度地降低，可靠性大大增強(qiáng)。 原HPCS3000DCS現(xiàn)場(chǎng)級(jí)用的是基于RS485的Modbus協(xié)議，其通訊過(guò)程占用的MCU資源比較多，速度比較慢，錯(cuò)誤率比較高。而采用了CANBUS以后，不僅克服了上述問(wèn)題，而且增加了錯(cuò)誤檢出率和例外報(bào)告通訊方式。并且采用了具有ISA接口的冗余掃描卡負(fù)責(zé)CANBUS網(wǎng)

3、絡(luò)節(jié)點(diǎn)的掃描，這就使得DPU硬件和軟件工作量大大降低并且提高了數(shù)據(jù)交換的速度。另外，在升級(jí)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)級(jí)通訊協(xié)議時(shí)，結(jié)合了Modbus和CANopen協(xié)議的優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)級(jí)數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)，采用不同的方式傳送，比如PDO幀級(jí)別要高于SDO幀。 在敘述各I/O模塊設(shè)計(jì)時(shí)，著重闡述了CANBUS接口硬件及模塊化軟件，同時(shí)也簡(jiǎn)要的介紹了模擬量卡和開(kāi)關(guān)量卡設(shè)計(jì)規(guī)則，并列舉了熱電阻、熱電耦模擬量模塊和通用數(shù)字量模塊的采樣接口。在敘述冗余掃描卡設(shè)