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《哈尔滨理工大学》 2009年
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基于CAN总线数据采集节点的设计

蒋继成  
【摘要】: CAN全称为Controller Area Network,即控制器局域网,CAN总线是国际上应用最广泛的现场总线之一。目前,在工业控制系统中,CAN总线在完成现场的智能仪器仪表、控制器、执行器等底层设备间的数据通信方面发挥着巨大的作用。 本文设计了基于CAN总线的数据采集节点,该节点由数据采集和通信系统两部分组成。数据采集系统分别采集四路热电偶、四路热电阻、四路标准电压(1~5V)、四路标准电流(4~20mA)、八路24V开关量信号。数据采集系统中的每一个采样通道在硬件设计中采用了信号调理电路,通过信号调理电路增强信号采样的抗干扰性和稳定性。本文根据工业现场设备需要,设计了带有RS-485接口的节点,使得有RS-485通信接口的现场设备在现有系统改造后仍能使用,为生产单位的系统改造节约了成本。在软件设计时采用了数字滤波程序进一步消除随机干扰产生的误差,利用最小二乘法,对热电偶、热电阻输入输出关系的函数做不等分点多段二阶多项式拟合,提高了测量精度,同时能够使拟合的关系式简单。本文设计的通信系统包括CAN总线通信和RS-485通信两部分。通信系统能够将采集的现场信号发送到CAN总线上,同时,接收CAN总线上其它节点发送的数据,经过节点的通信协议转换将数据输出到现场设备。 本文从课题的研究背景、CAN总线的主要应用成果、CAN总线通信协议、RS-485通信协议、CAN总线与RS-485之间的数据协议转换方案、信号数据处理等方面进行了详细阐述,并对节点的数据采集和通信系统两部分硬件电路设计进行了详尽介绍,针对系统设计和调试过程中出现的问题进行了详细的分析。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP274.2

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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9 张小玉;朱小六;张宇林;徐保国;;基于CAN总线的β-甘露聚糖酶发酵控制系统的研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张海清;基于嵌入式系统的CAN总线汽车组合仪表的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 余熠;基于SOC估计算法的电动汽车充电器设计[D];安徽工程大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【相似文献】
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7 王庆敏,江东,徐军,高中文;基于LonWorks现场总线的家庭保安系统[J];哈尔滨理工大学学报;2002年05期
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中国重要报纸全文数据库 前10条
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6 王纪松;现场总线在浮法玻璃生产线自动化控制系统中的应用[N];中国建材报;2003年
7 策划报道:《一周电气》编辑部;工业以太网:现场总线的终结者?[N];机电商报;2005年
8 周瑜萍马浩剑;赴哈尔滨产学研对接 首个成果花落新北区[N];常州日报;2008年
9 杜文;哈理工高精度超硬刀具系列通过鉴定[N];中国工业报;2008年
10 冯冬芹;EPA:中国现场总线技术标准化的新篇章[N];机电商报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 路义萍;大型空冷汽轮发电机转子流场与温度场数值模拟[D];哈尔滨理工大学;2007年
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7 韩志东;新型石墨层间化合物的制备及其膨胀与阻燃机理的研究[D];哈尔滨理工大学;2008年
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋继成;基于CAN总线数据采集节点的设计[D];哈尔滨理工大学;2009年
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4 郭连波;车载CAN网络数据采集系统的研究和设计[D];武汉理工大学;2007年
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7 奔粤阳;捷联惯导系统的数据采集技术与算法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
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9 罗浚溢;基于现场总线与CPLD的数据采集系统[D];西华大学;2008年
10 李海英;基于USB总线的微型光谱仪数据采集系统研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
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