分布式在線振動監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其通信接口的設(shè)計.pdf

1、為了實時監(jiān)測艦艇的振動噪聲性能,實現(xiàn)對潛艇典型航態(tài)的聲場特性預(yù)報,實時監(jiān)控潛艇的各類主機(jī)、附機(jī)等的運行情況,提高艦艇運行的安全可靠性,有必要在現(xiàn)役艦艇上安裝振動噪聲實時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).現(xiàn)場總線是全數(shù)字式、串行、多點通訊的數(shù)據(jù)總線,廣泛應(yīng)用于工廠自動化、過程自動化和樓宇自動化中,是國際領(lǐng)先的技術(shù).該文應(yīng)用現(xiàn)場總線技術(shù)設(shè)計了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)FCS(fieldbus control system),與傳統(tǒng)的集散控制系統(tǒng)DCS(discrete

2、control system)相比,其主要特點有:信號傳輸?shù)娜珨?shù)字化;控制功能的徹底分散;系統(tǒng)具有開放性和互操作性等.通過對幾種現(xiàn)場總線的特點比較,選擇由控制器局域網(wǎng)CAN(ControllerAreaNetwork)總線構(gòu)成網(wǎng)絡(luò).該文的主要研究內(nèi)容有:1.介紹了現(xiàn)場總線的概念,闡述了現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)相對于傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的特點和優(yōu)點,并對多種現(xiàn)場總線協(xié)議及幾種串行通訊接口方式進(jìn)行了比較,最后選用了CAN總線構(gòu)成FCS系統(tǒng).2.建立了中央計

3、算機(jī)-CAN網(wǎng)橋-測量處理單元-傳感器的多層分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型,并使用了雙絞線、光導(dǎo)纖維等多種傳輸介質(zhì)連接網(wǎng)絡(luò).該結(jié)構(gòu)具有安全、可靠、擴(kuò)展簡單、實時性強(qiáng)等特點.3.以DSP、CPLD、PIC單片機(jī)為核心的實時測量處理單元的系統(tǒng)設(shè)計,并完成I2C總線通信接口的設(shè)計.4.CAN網(wǎng)橋的設(shè)計.包括CAN通訊接口和SPI通訊接口的設(shè)計.以帶有CAN模塊的MCU代替了通常系統(tǒng)中使用的CAN控制器,優(yōu)化了系統(tǒng)設(shè)計,提高了MCU的效率.5.對通信接口進(jìn)