柔性生產(chǎn)線CAN和LoRa網(wǎng)絡(luò)融合系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、柔性生產(chǎn)線能極大的提高工廠的生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)習(xí)單位決定同意接受長(zhǎng)葛易和電氣有限公司的委托，合作開發(fā)一條用于生產(chǎn)“高壓真空斷路器”的柔性生產(chǎn)線。本文作者負(fù)責(zé)柔性生產(chǎn)線信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及實(shí)施。
　　結(jié)合工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜以及信息系統(tǒng)高可靠性的要求，工程中使用了CAN和LoRa技術(shù)構(gòu)建了柔性生產(chǎn)線的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的構(gòu)成主要分為三個(gè)模塊，即工位狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊、RGV控制模塊和多協(xié)議網(wǎng)關(guān)模塊。工位狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊負(fù)責(zé)采集工位狀態(tài)，通過(guò)CA

2、N總線連接到網(wǎng)關(guān)模塊。RGV控制模塊負(fù)責(zé)采集RGV狀態(tài)及控制RGV的行走，通過(guò)LoRa模塊連接到網(wǎng)關(guān)模塊。網(wǎng)關(guān)模塊通過(guò)以太網(wǎng)與上位機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)了CAN與LoRa網(wǎng)絡(luò)的融合，完成了工位、RGV與上位機(jī)服務(wù)器間的信息交互。本文從硬件和軟件兩方面詳細(xì)地描述了CAN和LoRa網(wǎng)絡(luò)融合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要內(nèi)容如下：
　　1、在硬件設(shè)計(jì)方面，遵循模塊化設(shè)計(jì)思想，分別設(shè)計(jì)了工位狀態(tài)監(jiān)測(cè)子板、RGV控制子板及網(wǎng)關(guān)子板。以PIC18F25K80為

3、核心設(shè)計(jì)了基于CAN通信的工位子板，實(shí)現(xiàn)了工位狀態(tài)檢測(cè)及CAN基礎(chǔ)通信；以dsPIC30F6010A及sx1278為核心設(shè)計(jì)了RGV控制子板，實(shí)現(xiàn)了RGV的運(yùn)動(dòng)控制及 LoRa數(shù)據(jù)流傳輸；以PIC32MX795F512L為核心，結(jié)合DP83848I及 SX1278設(shè)計(jì)了網(wǎng)關(guān)子板，完成了LoRa、Can與Ethernet的互通。
　　2、在軟件設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)編寫了CAN、LoRa及Ethernet的驅(qū)動(dòng)程序及應(yīng)用程序。CAN方面，實(shí)

4、現(xiàn)了CAN總線的硬件驅(qū)動(dòng)，并在此基礎(chǔ)上自定義了CAN的應(yīng)用層的幀格式，設(shè)計(jì)了網(wǎng)絡(luò)通信過(guò)程中使用的主從通信機(jī)制及事件觸發(fā)機(jī)制；LoRa方面，實(shí)現(xiàn)了SX1278的硬件驅(qū)動(dòng)，并自定義了LoRa數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議及應(yīng)用層協(xié)議，解決了peer-to-peer對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)收發(fā)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了基于LoRa的網(wǎng)絡(luò)通信；在網(wǎng)關(guān)方面，完成了以太網(wǎng)的硬件驅(qū)動(dòng)及TCP/IP協(xié)議棧的移植，在此基礎(chǔ)上定義了網(wǎng)關(guān)的轉(zhuǎn)換協(xié)議，完成了LoRa、Can與Ethernet間的協(xié)議