基于嵌入式控制器的分布式測(cè)控系統(tǒng).pdf

1、現(xiàn)場(chǎng)總線、工業(yè)以太網(wǎng)以及嵌入式控制器技術(shù)的飛速發(fā)展，為分布式測(cè)控系統(tǒng)解決分布式控制、控制系統(tǒng)與企業(yè)網(wǎng)絡(luò)的集成等問(wèn)題，提供了新的途徑和手段。分布式測(cè)控模塊也因此逐漸向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、小型化、現(xiàn)場(chǎng)化方向發(fā)展，以適應(yīng)當(dāng)前科技發(fā)展的需要。嵌入式控制器應(yīng)用于測(cè)控模塊中，提高了處理速度與可靠性，使整個(gè)分布式測(cè)控系統(tǒng)擁有更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。 CAN總線是目前應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一，它適用于過(guò)程控制、紡織機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床及傳感器等很多領(lǐng)域。C

2、AN總線具有低成本、高可靠性、實(shí)時(shí)性、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，因而具有很好的發(fā)展前景。嵌入式技術(shù)廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、通信、汽車、航空航天、工業(yè)控制、儀表和辦公自動(dòng)化等領(lǐng)域。嵌入式技術(shù)已成為工業(yè)控制、通信和消費(fèi)類產(chǎn)品的共同發(fā)展方向。 本文主要介紹了基于CAN總線技術(shù)與嵌入式控制器的分布式測(cè)控系統(tǒng)的構(gòu)建與測(cè)控模塊的開(kāi)發(fā)?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)控模塊是測(cè)控系統(tǒng)中直接與現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行I/O數(shù)據(jù)采樣、信息交互、控制運(yùn)算、邏輯控制的核心單元，完成整個(gè)工業(yè)過(guò)程的實(shí)時(shí)控

3、制功能。測(cè)控模塊主要包括標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入模塊、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出模塊、數(shù)字量信號(hào)輸入模塊、數(shù)字量信號(hào)輸出模塊、熱電偶信號(hào)輸入模塊、熱電阻信號(hào)輸入模塊、脈沖量信號(hào)輸入模塊等，它們直接與現(xiàn)場(chǎng)的電流、電壓、流量、壓力、溫度等各種信號(hào)相連，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的控制及檢測(cè)。測(cè)控模塊采集工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行運(yùn)算處理，將數(shù)據(jù)打包通過(guò)CAN總線送給通信控制器，同時(shí)測(cè)控模塊可隨時(shí)接收控制器發(fā)送的校驗(yàn)、組態(tài)命令，進(jìn)行通道配置、校驗(yàn)等相應(yīng)操作并返回確認(rèn)信息，實(shí)現(xiàn)集中控制。

4、 本文重點(diǎn)講述了熱電偶信號(hào)輸入模塊、熱電阻信號(hào)輸入模塊、數(shù)字量信號(hào)輸入模塊及標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸入模塊的設(shè)計(jì)。模塊選用飛思卡爾公司的16位嵌入式單片機(jī)MC9S12D64，它具有豐富的I/O模塊和工業(yè)控制專用的通信模塊。 測(cè)控模塊硬件電路包括復(fù)位電路、供電電路、通信電路、信號(hào)調(diào)理電路、模擬開(kāi)關(guān)電路、光電隔離電路、信號(hào)采樣電路等。在測(cè)控模塊軟件設(shè)計(jì)上，主要介紹了模塊的主程序流程圖、CAN通信程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、控制及測(cè)量算法等。