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1、湖南科技大学学士毕业论文1摘 要DeviceNet 现场总线是网络技术控制领域的一种低成本、高性能的网络技术，它的物理层和数据链路层是与 CAN2.0 协议一致的。数据链路层协议是由 CAN 控制器来实现。DeviceNet 现场总线中的每一个设备都是由它的对象模型来描叙，每个模型中的对象由类属性所描述，利用预定义主/从连接标志符，DeviceNet 可以简化 I/O 转换以及资源的配制。I /O 信息是用来控制数据的相关性和实时信息控制，通过外在信息携带配制并诊断网络节点，传输信息使用的是生产者/消费者模式。本论文设计的这个 DeviceNet 温度变送器，DeviceNet 节点选用的是
2、8 位微处理器 W78E58，并采用 CAN 控制器 SJA1000，软件设计包含对象建模和数据链路层的设计，所有的对象都在对象模型里被定义了，并且初始化了它们的参数，协议由 ANSI C 执行，语句与 DeviceNet 的规格一致，硬件还包含了电路图的设计。关键字：现场总线；网络技术控制领域；温度变送器；A/D 转换器。湖南科技大学学士毕业论文2AbstractDeviceNet is one of low-cost and high-capability based on Control Area. Network technology. Its physical layer and d
3、ata link Layer were in accordance with CAN 2.0 protocol, data link layer protocol was realized by CAN controller. Each device within a DeviceNet network is represented by object model, each object in model is represented by class-instance-attribute. With the predefined Master/Slave connection set id
4、entifier, DeviceNet simplify the exchange of I/O and configuration data, I/O message is used to the data correlation with control and real-time message, explicit message carrys the configuring and diagnosing data of nodes. The transmission of messages use producer/consumer model.This paper designs t
5、he intelligence tramsmitter, The node uses the 8 bits microprocessor W78E58 as data processor, and adopts the CAN controller SJA1000, software include the Object modeling and data link layer programming. all of object in object model was defined and initialized the parameter. the Protocol implemente
6、d by ANSI C, Sentences in accord with DeviceNet Specifications, the hardware include the design of Schematic and PCB. in the end, emulating hardware and debugging software. the intelligent transmitter can transmitted the analog signals to data signals, which realized the network digitization, intell
7、ectual.Key words: Fieldbus; control Area Network; temperture transmitter; A/D transition.湖南科技大学学士毕业论文3目 录1. 绪论()1. 1 课题背景()1. 2 本论文所做的工作()2. 现场总线的国内外发展现状()2.1 现场总线的发展历程()2.2 现场总线的标准定义()2.3 国内外发展现状 ()3. DeviceNet 的通信协议分析 ()3.1 协议规范简介 ()3.2 DeviceNet 的技术特点()3.3 DeviceNet 的通信协议()3.4 DeviceNet 中连接的概念()3
8、.5 预定义主/从连接组()3.6 DeviceNet 的报文传送()3.7 连接的实例 ()3.8 小结 ()4. 温度变送器及智能温度变送器()4.1 温度变送器 ()4.2 智能式温度变送器 ()4.3 小结 ()5. 温度变送器接口设计()5.1 硬件电路结构 ()5.2 单片机 ()5.3 译码电路 ()5.4 看门狗及掉电保护电路 ()5.5 电源 ()5.6 CAN 控制器 SAJ1000()5.7 数据收发器 82C250()5.8 拨码开关及状态开关 LED 显示 ()5.9 双口 RAM IDT7005()5.10 AnyBus 接口()5.11 地址和波特率的设置()5.
9、12 小结()湖南科技大学学士毕业论文46. 温度变送器接口软件设计()6.1 智能温度变送器的对象模型 ()6.2 输入/输出数据格式()6.3 软件设计思路 ()6.4 定时器 ()6.5 中断处理 ()6.6 A/D 数据采集过程()6.7 小结 ()7. DeviceNet 前景与展望()7.1 总结 ()7.2 研究方向与发展 ()参考文献 ()湖南科技大学学士毕业论文5第一章 绪论1.1 课题背景随着控制、计算机、通信、网络等技术的发展,信息交换的领域正在迅速覆盖从工厂的现场设备到控制、管理的各个层次,覆盖从工段、车间、工厂、企业乃至世界各地的市场。信息技术的飞速发展，引起了自动化
10、系统结构的变革，逐步形成了以网络集成自动化系统为基础的企业信息系统，现场总线（Fieldbus）就是顺应这一形势发展起来的技术。现场总线是自动化、控制领域的数字传输网络，它的出现给自动化、电气控制领域带来了一场深刻的革命。传统的模拟信息传输技术将被具有通信功能的智能设备所取代。现场总线是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点的数字通讯系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。在自动化领域中有广泛的应用前景。它是在 20 世纪 80 年代中期发展起来的，这种技术将专用微处理器置入传统的测量控制仪表，使它们各自具有了数字计算和通信能力，以简单连接的双绞线作为总线，把
11、多个测量控制仪表接成网络系统，并按公开，规范的通信协议，在位于现场的多个微机化测量控制设备之间以及现场仪表与远湖南科技大学学士毕业论文6程监控计算机之间，实现数据传送与信息交换，形成自动控制系统。现场总线打破了传统控制系统的结构形式，模拟系统采用一对一的设备连线，按控制回路分别进行连接，位于现场的设备与位于控制器之间均为一对一的物理连接。现场总线由于采用了智能现场设备，能够把原先 DCS 系统中处于控制室的控制模块，各输入输出模块置入现场设备，加上现场设备具有现场完成数字通信的功能，实现了彻底的分散控制。 1现场总线的网络结构是按照国际标准化组织（ISO）制定的开放系统互连（OSI：Open
12、Systen Interconnection）参考模型建立起来的。OSI 参考模型共分 7 层，即物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层，该标准规定了每一层的功能以及对上一层所提供的服务。从OSI 模型的角度来看，现场总线将上述 7 层简化成 3 层，分别由 OSI 参考模式的第 1 层（物理层） 、第 2 层（数据链路层）和第 7 层（应用层）组成。3湖南科技大学学士毕业论文7SEMI设备PneuValveACDrivesPositionCntrllrsOtherProfiles应用对象库显性，输入/输出，等DeviceNet传输及数据链路层DeviceNet物理层应用层（7）用户层（8）物理层（1）传输及数据链路层（2）种类繁多的现场总线中，DeviceNet（设备网）在低压电器控制领域中迅速地成长起来。它是由 Allen-Bradley 公司设计的一种基于 CAN 技术的低成本、高性能的现场总线网络。它的市场份
