基于DeviceNet智能断路器监控系统的设计与实现

摘要

DeviceNet总线是一种基于CAN总线的开放型、低成本、高性能工厂底层网络控制技术，它在改善设备间通信的同时提供了相当重要的设备级诊断功能，因此得到越来越多企业的青睐。但目前仍有大量基于串口的仪器设备，在短期内改造或淘汰那些旧有设备是不现实的，因此使带有串口的仪器设备应用到DeviceNet总线是客观现实的需要。为此，本文研究和设计了基于DeviceNet智能断路器监控系统。
　　 (1)经过对现场总线发展历程的分析和目前流行的几种现场总线的比较，指出研发基于DeviceNet智能断路器监控系统具有重要的现实意义。叙述智能断路器监控系统的研究现状，指出了智能断路器监控系统的发展趋势。
　　 (2)深入研究DeviceNet协议规范，详细阐述了DcviceNet协议规范的显式报文格式、I/O报文格式、DeviceNet对象模型、显式信息连接方式、I/O报文连接方式和预定义主从连接方式。
　　 (3)给出了基于DeviceNet智能断路器监控系统的总体设计方案，阐述了监控系统构成及工作原理。设计并实现了DeviceNet通信适配器，详细论述了CAN通信模块、串口通信模块、电源电路、参数设置电路及状态显示电路等的硬件组成原理和设计实现方法。
　　 (4)在硬件平台基础上，设计并开发了DeviceNet通信适配器软件。DeviceNet通信适配器软件的编写主要采用面向对象的方式，主要完成的功能有上电初始化、发送重复MAC ID检查请求信息、分配预定义主从连接组和I/O轮询信息连接通信等。
　　 (5)设计并实现了智能断路器监控系统的监控软件，监控软件具有DeviceNet主站功能、动态链接库功能、绘制动态曲线功能、视图分割程序功能、定时器程序功能等等。
　　 最终的运行结果表明，所设计的监控系统能实现对智能断路器的实时监控，所设计的DeviceNet通信适配器已通过ODVA上海一致性测试中心的一致性检测，整个监控系统运行稳定可靠，达到了预期的设计目标。