基于CANopen的變槳系統(tǒng)的通信研究.pdf

1、如今,隨著工業(yè)化的飛速發(fā)展以及生產(chǎn)裝置規(guī)模的不斷擴大,生產(chǎn)過程也越來越復雜,企業(yè)對生產(chǎn)過程的自動化程度和生產(chǎn)信息集成度的要求也越來越高。在工業(yè)化大發(fā)展的背景下,分布式控制系統(tǒng)以其在高可靠性方面的優(yōu)勢,受到了工業(yè)用戶的推崇與青睞,因而總線控制在工業(yè)控制領(lǐng)域中迅速發(fā)展起來了。
　　 CAN(Controller Area Network)總線正是當前一種較為先進的、性能可靠的現(xiàn)場總線技術(shù)。CAN總線為變槳系統(tǒng)的控制器之間以及與上位機

2、監(jiān)控軟件之間提供數(shù)據(jù)交換平臺,使得變槳系統(tǒng)控制網(wǎng)絡(luò)更加靈活,而且維護起來成本也低。通信網(wǎng)絡(luò)作為變槳系統(tǒng)的重要組成部分,對大型風力發(fā)電機組的變槳系統(tǒng)的通訊網(wǎng)絡(luò)研究具有非常重要的意義。本文以國產(chǎn)兆瓦級風力發(fā)電機組的變槳系統(tǒng)為背景,對變槳系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)進行了深入研究,提出了基于CAN總線和CANopen協(xié)議的變槳系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)的整體設(shè)計方案,進行了系統(tǒng)的各節(jié)點的硬件和相應(yīng)通信軟件的設(shè)計開發(fā),實現(xiàn)了變槳系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)的通信。
　　 首先

3、,從CAN總線原理入手,深入研究CAN總線的通訊原理,在此基礎(chǔ)上對基于CAN的高層協(xié)議CANopen協(xié)議的結(jié)構(gòu)進行了分析,然后詳細的研究了DS301協(xié)議和部分DS402協(xié)議,其中DS301協(xié)議是CANopen協(xié)議的基礎(chǔ)協(xié)議,規(guī)定了通訊規(guī)范:DS402協(xié)議是實時伺服驅(qū)動和運動控制子協(xié)議。在分析了CAN總線和CANopen協(xié)議之后,對CANopen協(xié)議的從節(jié)點的硬件做了設(shè)計,主要對CAN接口的電路進行了設(shè)計,為協(xié)議軟件的實現(xiàn)提供硬件平臺。<

4、br>　　 其次,針對變槳系統(tǒng)完成了CANopen協(xié)議的設(shè)計與實現(xiàn)。根據(jù)實際的應(yīng)用需求提出了CANopen協(xié)議從站的設(shè)計方案；接著根據(jù)eCAN模塊的通訊原理,實現(xiàn)了eCAN模塊的報文的發(fā)送和接受；并且通過對CANopen通訊初始化、建立并訪問從站的對象字典、設(shè)計從站的PDO報文的接受與發(fā)送完成了通訊程序的設(shè)計。
　　 然后,根據(jù)變槳系統(tǒng)控制的實際需求,編寫了上位機監(jiān)控軟件,并且進行了單機調(diào)試和多機調(diào)試測試,測試的結(jié)果達到了通訊