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文檔簡介
1、主機遙控系統(tǒng)是當今船舶自動化技術的研究核心之一,隨著計算機技術和現場總線技術的快速發(fā)展,越來越多的新技術應用在船舶自動化領域,以現場總線為基礎的網絡型控制系統(tǒng)已成為船舶自動化領域的發(fā)展方向。同時我國造船業(yè)快速發(fā)展,對船舶自動化、數字化的要求不斷提升,為適應我國船舶數字化的發(fā)展趨勢,提高主機遙控系統(tǒng)的自動化技術,對于國內船舶制造業(yè)的更新?lián)Q代具有一定的意義。 本文以基于CAN總線的主機遙控系統(tǒng)為研究對象,確立了系統(tǒng)的總體設計方案,完
2、成智能節(jié)點的硬件設計,通信模塊的軟件實現。該方案以ARMLPC2292微控制器為節(jié)點控制核心,利用CAN總線組建主機遙控系統(tǒng)分布式控制網絡,采用多主方式實現駕駛臺、集控室及機艙之間的互聯(lián)通訊,實現了對船舶柴油機的本地控制和遠程監(jiān)控。該控制網絡之間利用冗余CAN進行通信,保證了數據通信的可靠性和實時性。 本文對CAN總線技術進行了深入的分析,闡述了采用CAN總線為主機遙控系統(tǒng)的通訊總線的原因。并對CAN冗余技術進行了探討,采用了物
3、理介質冗余設計,使用兩套總線電纜、兩個總線驅動器、兩個總線控制器,實現了總線物理層和數據鏈路層的冗余配置,滿足了主機遙控系統(tǒng)對數據傳輸的可靠性要求。針對船舶主機遙控系統(tǒng)的功能要求及控制信號和報警信號的采集特點,設計由駕駛臺、集控室及機艙控制器組成的CAN網絡,包括主機監(jiān)測管理微機共4個節(jié)點,構成主機遙控系統(tǒng)的基本網絡功能結構。在確定了整個網絡的基礎上,對主機遙控系統(tǒng)智能節(jié)點的軟硬件進行設計,硬件方面主要由ARM7芯片外圍電路的設計組成,
4、包括開關量采集電路、模擬量采集電路、CAN冗余接口電路等。軟件設計包括智能節(jié)點的軟件通信設計和上位機的實現,制定了主機遙控系統(tǒng)的CAN通信協(xié)議,對CAN通信的初始化程序,發(fā)送程序、接收程序進行了設計,給出了主機遙控系統(tǒng)CAN應用層的邏輯控制程序設計。為了提高主機遙控系統(tǒng)的運行的穩(wěn)定性和安全性而進行的CAN節(jié)點的抗干擾及抗腐蝕設計。 最后本文使用VB編寫主機報警監(jiān)控界面,以檢驗CAN接口與上位機的串口通訊,實現了CAN總線與上位機
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