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

1、隨著計算機和系統(tǒng)集成電路技術(shù)的不斷發(fā)展，分布式控制系統(tǒng)正逐步普遍應用于船舶工業(yè)當中。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了不小的困難。現(xiàn)場總線作為底層的一種拓撲性網(wǎng)絡(luò)，可以創(chuàng)建一個雙向通信、全數(shù)字化的控制系統(tǒng)。它可以使現(xiàn)場的多個設(shè)備之間以及現(xiàn)場設(shè)備與遠程監(jiān)控計算機進行連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和信息交換。所以我們需要一個規(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、實現(xiàn)實時監(jiān)測和事務調(diào)度功能。
　　 本文在探討總線技術(shù)的基礎(chǔ)上，應用CAN總線技術(shù)對船舶中的多協(xié)議轉(zhuǎn)換及傳輸機制進行了研究。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)上分析了其應用層CANopen協(xié)議的技術(shù)規(guī)范，對CANopen協(xié)議各通信對象的實現(xiàn)進行了初步的探討，為以后的實現(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)計對CAN總線的實時性、可靠性以及經(jīng)濟性做了優(yōu)化，然后是RS232

3、/485到CAN總線的協(xié)議轉(zhuǎn)換。第四部分對CANopen主站進行了設(shè)計，包括CANopen協(xié)議的傳輸機制與接收處理，事務調(diào)度算法和定時復合機制策略在總線中的實現(xiàn)。第五部分是結(jié)論與展望。
　　 在研究過程中，首先解決了底層設(shè)備的協(xié)議轉(zhuǎn)換，然后在CANopen高級協(xié)議的基礎(chǔ)上，對網(wǎng)絡(luò)拓撲及傳輸機制進行分析，最后是CANopen主站中的各種通信對象(NMT、PDO、SOD、SYNC)的傳輸實現(xiàn)。在系統(tǒng)的研究設(shè)計中，軟硬件設(shè)計都采用了模