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1、内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文）题 目：基于VC+的CAN卡数据采集系统设计IV毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学
2、校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位
3、论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对
4、论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺
5、序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它基于VC+的CAN卡数据采集系统设计摘 要长期以来，在复杂的工业控制现场领域中，一直是低速率和点对点的通信，无能力支持更高层次的现代化控制系统，为了解决这一难题，于是产生了现场总线控制系统。在现场总线控制系统中，以CAN总线控制系统应用最为广泛。本设计是基VC+ CAN通讯的数据采集，所采用的硬件设备是USBCAN-II智能CAN接口卡，PC可以通过 USB总线连接至CAN网络，构成实验室、工业控制、等CAN网络领域中数据采集。在本设计中，通过对CAN参数初始化，设备的启动、复位、连接等功能的实现，
6、CAN协议的编写，结晶器数据采集系统的设计（其中数据采集系统设计又包含了给定数据曲线和实时数据采集曲线的设计），PID算法,相关按钮的功能设置等来实现控制。关键词：CAN总线；VC+；数据采集；CAN协议；PIDThe CAN Card data acquisition system based on VC + +AbstractA long time, in the complex field of industrial control, communications has been a low rate and point-to-point, without the ability it
7、 supported the modernization of higher level control system, in order to solve this problem, so fieldbus control system had appeared. Among the field bus control system, CAN bus control system was used more widely. The design is CAN communication data acquisition system based on VC + +, the hardware
8、 is USBCAN-II Intelligent CAN card, PC can be connected to the CAN network, constitute the laboratory, industrial control through the USB bus, it makes up laboratory and industrial Control data acquisition in the CAN field. In the design, the system was control through CAN parameters initialization,
9、 start-up, reset, connections realization, writing CAN protocol, designing data acquisition system (Data Acquisition System contains a given curve data on real-time data acquisition curve), PID algorithm, setting button function and so on.Key words: CAN bus; control system; data acquisition; CAN pro
10、tocol; PID目录摘 要IAbstractII第一章 引言11.1 研究背景11.2 研究的意义2第二章 现场总线的可行性选择32.1 现场总线的分类32.1.1 基金会现场总线FF32.1.2 Loworks总线42.1.3 HART52.1.4 CAN总线(Controller Area Network)62.2 CAN总线的可行性6第三章 控制系统人机界面设计83.1 频率和振幅的设置83.2 CAN参数按钮的设置93.3 振动参数PID设计103.3.1 PID控制的原理和特点113.3.2 PID参数整定133.3.3 PID算法实现133.3.4 PID参数命令设置15第四章
11、 基于VC+的现场总线CAN设计164.1 CAN函数库中的数据结构体定义164.2 CAN接口库函数194.3 CAN的初始化244.4 CAN数据发送设计254.5 CAN设备参数设计264.6 CAN设备连接功能的实现274.7 CAN启动和复位功能的实现284.8 CAN协议设计30第五章 数据采集设计365.1 CAN数据传输系统构成及工作原理365.2 CAN数据采集与数据通讯375.3 曲线设计38总结40参考文献41致谢43第一章 引言1.1 研究背景随着现代信息技术的飞速发展和传统工业改造的逐步实现，由计算机构成的数据采集与处理系统呈现出分散化、网络化、智能化的发展特征，同时
12、系统的规模和复杂性也随之迅速增加。当需要监测的系统规模比较大、监测目标比较分散、检测点比较多时，使用单一总线结构系统往往不能适应这些复杂情况的变化。同时，传统的多点数据采集与处理系统技术复杂性和成本相对较高，施工难度大，并且系统的可靠性和工作效率也是迫切需要解决的问题，因此，基于485总线的通讯模式，由于其通讯波特率低、可靠性差已不能适应工控领域的要求。所以需要建立一种结构简洁、造价低廉、检测点多、检测范围大、抗干扰能力强、智能判别和学习能力高的混合系统。处于信息时代的自动控制系统技术发展日新月异。智能化、数字化、信息化、网络化、微型化、分散化代表着当今工业控制系统发展的主流方向。为了使得测控
13、单元之间的高速、可靠数据通讯是分布的，可以采用现场总线。现场总线是代表工业控制系统顺应这一发展方向的新型技术，标志着计算机技术、信息技术在自动化领域应用的新阶段，为整个工业系统全数字化运行奠定了基础。它是一种在微机化测量控制设备间实现双向串行多节点的数字通信系统，又称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。它综合了数字通信技术、计算机技术、自动控制技术、网络技术等多种技术手段，从根本上突破了传统的“点对点”式的模拟信号或数字模拟信号控制的局限性，把各个分散的测量控制设备转换为网络节点，以现场总线为纽带，把它们连接成为可以互相通信、沟通信息、共同完成控制任务的网络化控制系统。现场总线的数据通信
14、具有较高的可靠性、实时性和灵活性。在现场总线控制网络中，系统的各种设备通过多个节点连接到一根公共总线上，使得各个节点之间可以实现点对点的对等通讯和系统中信息资源的共享，同时大大减少了系统中的连接线。因此，现场总线为实现大规模智能分布和测控系统提供了理想的解决方案。现场总线技术的开发始于上个世纪80年代，由于微处理器和计算机性能的不断增强和价格的急剧下降，计算机与计算机网络系统得到飞速的发展，信息沟通联络的范围不断扩大。现场总线技术的出现和日益完善给分布式控制系统带来了一场革命，对分布式控制系统的测控单元而言，其意义不亚于网络之于PC机，工控界诸多权威人士预言，工控领域控制在二十一世纪将是现场总
15、线的世界。1.2 研究的意义现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络，它的关键标志是能支持双向、多节点、总线式的全数字通讯。目前使用的现场总线有：AnyBus，CAN ，Profibus，Fieldbus，WorldFIP，P-NET，LonWorks，INTERBUS，DNET，CNET，LIGHTBUS，MODBUS，CC-LINK。工业企业网是企业网中的一个重要分支，是指应用于工业领域的企业网，是工业企业的管理和信息基础设施。它是一种综合的集成技术，涉及到计算机技术、通信技术、多媒体技术、控制技术和现场总线技术等。在功能上，工业企业网的结构可分为信息网和控制网上下两层，信息
