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1、摘要温度控制应用于工厂、电力、楼宇、冶金、粮仓、元器件老化等行业自动化领域。CAN总线是一种具有国际标准的现场总线，它具有结构简单、实时性好、可靠性高、抗干扰能力强、成本低等显著优点。本文将现场总线技术用于测量控制仪表中，使其具有数字计算和数字通信的能力，成为能独立承担检测、控制和通信任务的网络节点，并开发了相应的系统管理软件。本文的主要研究工作如下:分析集散控制系统 DCS(Distributed Contrl Systetn)存在的问题，结合应用需求和现场总线控制系统 FCS(Fieldbus Control system)的优点，从性价比出发，提出技术解决方案，分析该方案的可行性;结合实
2、际的工业现场的应用，着重考虑硬件结构的优化、抗干扰能力设计，尽量减少系统的体积和降低硬件的成本，根据设计的硬件电路，采用汇编语言编写相关模块控制程序，建立与上位机的通讯;基于工业系统的应用需求，采用VB进行编程、调试，保证系统最后稳定运行。文中基于CAN总线的智能温度控制节点，可实现现场智能节点间的温度传递及将温度信号快速、准确上传，并可随时在总线上增删现场节点，而不会影响整个系统的工作，上位机可随时控制现场节点的状况，并及时预报，将系统运行中的风险降低到最小，极大提高企业的管理效率。本系统电路简单、成本低、软硬件保护功能强，组成的系统布线简单、可靠性好，在低成本的自动化领域有着广泛的应用空间
3、。关键词:FCS，DCS，CAN总线， AT89C52单片机，SJA1000ABSTRACTTemperature control for factories, power, building, metallurgy, granaries, and aging components industry automation.CAN bus is a fieldbus with international standards, it has a simple structure, real-time, high reliability, anti-interference ability, low
4、 cost and significant advantages. This article fieldbus technology used to measure control instruments, the Shi Qi with digital computing and digital communications in the ability, as can Duli Chengdanjiance, control and communications tasks of Wang Luo node and the development of a corresponding sy
5、stem management software. The main research work are as follows: analysis of distributed control system DCS (Distributed Contrl Systetn) problems, combined with application requirements and field bus control system FCS (Fieldbus Control system) the advantages of starting from a cost-effective, techn
6、ical solutions, analysis of the program feasibility; light of actual industrial site applications, pre-eminence to the optimization of hardware, anti-interference ability to design, Jin Liang reduce the systems size and lower Yingjian the cost of the design of hardware circuit Genju, written by asse
7、mbly language module control procedures related to, establish communication with the host computer; industrial system based on application requirements, using VB programming, debugging, to ensure stable operation of the system last.Paper, based on CAN bus intelligent temperature control node, the no
8、de can be achieved between the temperature field intelligent pass and the temperature signal quickly and accurately uploaded and are free to add or delete the scene on the bus。 may at any time control of the scene node status, and timely forecasting of system operations to minimize the risk of great
9、ly improve the enterprises management efficiency. The system is simple, low cost, powerful hardware and software protection, a system composed of simple wiring, reliability, low cost automation in a broad application space.Keywords: FCS, DCS, CAN bus, AT89C52 microcontroller, SJA10001.绪论1.1. 本课题的目的及
10、研究意义近年来温度控制系统已经开始应用于工厂、电力、楼宇、冶金、粮仓等行业，但是还不完善。本课题设计的温度控制系统是以工业现场中对地址分布广、控制点数多的温度采集为应用模型的计算机管理信息系统，设计本系统的主要目的是与现场节点配合使用。针对粮仓等工业现场，需控制温度等模拟量参数及其它开关量参数，且节点数随工作环境、工作区域的不同而有所增减。同时，还考虑到了业务操作人员专业素质不高等因素。因此，在系统设计时，上位机除负责系统的总体调度，向网络节点发送命令，接收节点数据，并对节点信息加以分析、存储、显示外，同时还满足操作简便，可扩展性强等特点。随着现代信息技术的飞速发展, 由微机构成的温度监控系统
11、已在众多领域得到应用, 但当需要控制的系统规模较大、控制目标比较分散时, 单一结构的温度控制系统就显得无能为力。为此, 开发了一种基于现场总线技术的远程温度通信监控系统, 以解决这个问题。近年来, 现场总线技术迅猛发展, 在众多的现场总线中,can 现场总线技术以其优秀的分布处理能力、开放性、互操作性、多媒体适应能力以及多网络拓扑结构等特性适应了未来发展对测控技术的要求, 成为其中的佼佼者。我们设计的温度监控系统是基于can现场总线技术和远程网络技术的远程通信系统。该系统能方便地将不同区域、目标分散的测点组成温度测控网络, 通过电话网实现与远程监控中心主机互连; 利用电话通信线路可实现对现场温
12、度的采集、处理、控制和远程通信。目前国际上流行的现场总线有FF、Lonworks、CAN、Profibus等，而从现场总线的应用状况来看，真正用于实际的测量控制系统却并不多，在国内更是如此。这除了新技术的推广有一个过程外，各种现场总线设备的投资、系统维护、元器件的来源及价格等问题，都限制了现场总线在工业生产中的实际应用。而CAN总线在这些方面却占有较大的优势，CAN总线在国内较易买到且价格同其它现场总线器件相比要低得多。同时，一般较高档的单片机开发装置都支持具有CAN功能的单片机。通过对各种现场总线的性能特点、购货渠道、价格等比较，并结合行业的应用需求，从性价比出发，提出利用CAN总线构成全分
13、布式的温度测控系统，实现产品的高温老化控制，并针对此分布式系统提出相应的智能温度节点设计。同时在网络化不断发展的今天，远程测控已成为了一种新趋势。远程测控是测量技术和网络化结合的产物，是测试技术发展的热点之一。随着微电子技术、计算机技术、软件技术、网络技术的高速发展，控制系统从最初采用基地式仪表的就地控制，到采用元组式仪表的集中控制，发展到如今的网络测控系统。传统的测量方案功能单一，时间和空间的局限性大。而远程测控的出现不仅克服了上述问题，而且扩大测控规模，节省成本。1.2、本课题的国内外的研究现状自二十世纪八十年代德国Bosch公司成功开发出控制器局域网(CAN)总线以来，它已被证明可以很好
14、地适应技术与市场变化的需求。目前，除了在汽车应用中持续占据主导地位之外，它还被成功应用于包括工业机动控制、铁路引擎控制单元、船用电子设备、医用设备、复杂传感器以及煤矿系统等在内的诸多领域。CAN总线刚出现的时候，是作为轿车内的控制器连网手段。在非营利组织CiA (CAN in Automation)的推动下，CAN正在向更多的应用领域渗透。1.2.1 CAN总线国外技术发展CAN，全称为“ContmllcrArea Network”，即控制器局域网，是一种具有国际标准而且性价比较高的现场总线。CAN最早出现在汽车工业中，由德国Bosch公司最先提出。当时，由于消费者对于汽车功能的要求越来越多，
15、而这些功能的实现大多是基于电子操作的，这就使得电子装置之间的通讯越来越复杂，同时意味着需要更多的连接信号线。国内自主开发的现场总线设备和国外的产品是有一定的差距，在功能上和传输速率上和国外产品没有什么差距。但在细节方面还是有的，例如：PROFIBUS现场总线产品的芯片都是公开的没有什么技术保密（LSPM2、SPM2、SPC3、ASPC2等芯片），在市场上可以买到有关的芯片，但在国内开发自己的产品是往往在开始设计线路、制作和安装时就容易忽略一些细节，线路板上的分布电容问题，处理得不好特别是在高频工作方面有为突出影响产品的工作的稳定性。电容滤波抗干扰问题，国内的产品往往忽略滤波电容的作用在制作产品
16、时将滤波电容减少，这样造成国内的许多产品防外界电磁干扰能力较低。输入电源的保护问题，完善的电源保护和供电电压的稳定也是稳定运行的保障。将所有的问题加在一起国内的产品与国外的产品，在使用寿命上尤其是产品工作的稳定性上存在一定的差距。1.2.2 CAN总线国内技术发展国内总线展趋势是：多种现场总线在国内展开激烈竞争，竞争的重点是应用工程；国内自己开发的现场总线产品开始投入市场；国内各行业的现场总线应用工程迅速发展。 现场总线技术传入中国已经好几年了，前几年我们主要是了解学习和宣传，然后开始开发和应用。由于中国经济正处于起飞阶段，市场潜力巨大，各种现场总线的主要支撑企业都看好中国市场，他们在中国展开了激烈的竞争。竞争的集中体现是在国内引起现场总线协议的争论。争论的焦点是哪种现场总线更好。 这种争论在初期对宣传现场总线是有好处的，它促使更多的人了解现场总线，为今后现场总线的推广做了很好的准备。但是要想通过这种争论来搞清楚到底哪种现
