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分布式在线振动监测网络系统及其通信接口的设计
资料介绍
为了实时监测舰艇的振动噪声性能,实现对潜艇典型航态的声场特性预报,实时监控潜艇的各类主机、附机等的运行情况,提高舰艇运行的安全可靠性,有必要在现役舰艇上安装振动噪声实时监控网络系统.现场总线是全数字式、串行、多点通讯的数据总线,广泛应用于工厂自动化、过程自动化和楼宇自动化中,是国际领先的技术.该文应用现场总线技术设计了现场总线控制系统FCS(fieldbus control system),与传统的集散控制系统DCS(discrete control system)相比,其主要特点有:信号传输的全数字化;控制功能的彻底分散;系统具有开放性和互操作性等.通过对几种现场总线的特点比较,选择由控制器局域网CAN(ControllerAreaNetwork)总线构成网络.该文的主要研究内容有:1.介绍了现场总线的概念,阐述了现场总线控制系统相对于传统控制系统的特点和优点,并对多种现场总线协议及几种串行通讯接口方式进行了比较,最后选用了CAN总线构成FCS系统.2.建立了中央计算机-CAN网桥-测量处理单元-传感器的多层分布式网络结构模型,并使用了双绞线、光导纤维等多种传输介质连接网络.该结构具有安全、可靠、扩展简单、实时性强等特点.3.以DSP、CPLD、PIC单片机为核心的实时测量处理单元的系统设计,并完成I2C总线通信接口的设计网桥的设计.包括CAN通讯接口和SPI通讯接口的设计.以带有CAN模块的MCU代替了通常系统中使用的CAN控制器,优化了系统设计,提高了MCU的效率.5.对通信接口进行测试,验证系统数据传输的可靠性.
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