CAN網在工業控制中的應用研究

電氣自動化論文編號:ZD367  論文字數:33097,頁數:67，有開題報告，任務書，文獻綜述 
 目   錄
摘  要  Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 緒 論 1
1.1 CAN網絡的概述 1
1.2 變電站自動化系統的基本介紹 2
 1.2.1變電站自動化 2
 1.2.2變電站綜合自動化 3
 1.2.3變電站綜合自動化系統的分層分散式結構 3
1.3 變電站間隔層通信系統的介紹 4
 1.3.1變電站間隔層通信系統通信網絡的現狀 4
 1.3.2變電站間隔層對通信系統的要求及發展趨勢 4
 1.4 基于CAN總線技術的保護測控單元 5
 1.4.1現場總線及其特點 5
 1.4.2現場總線的選型 6
 1.4.3基于CAN總線的保護測控單元 8
第2章 保護測控單元的硬軟件設計 10
 2.1 保護測控單元的硬件設計 10
 2.2 電源插件 10
 2.3 交流插件 10
 2.4 保護測控CPU插件 11
 2.4.1數據采集系統 12
 2.4.2主CPU系統 16
 2.4.3開關量輸入/輸出 21
 2.4.4 CPLD 23
 2.4.5時鐘電路 24
 2.5 人機接口界面 26
 2.5.1鍵盤輸入部分 26
 2.5.2液晶顯示回路 26
 2.5.3字符顯示 29
 2.6 保護測控單元的軟件設計 29
 2.7 初始化子程序 31
 2.7.1 X5643的初始化 31
 2.7.2 DS12887的初始化 31
 2.7.3 SJA1000的初始化 32
 2.8 主程序 33
2.9 保護中斷子程序 35
 2.9.1鍵盤、開關量處理模塊 35
 2.9.2數字搏波幅值計算 35
 2.9.3保護處理模塊 36
第3章 CAN通信單元的硬軟件設計 41
3.1 CAN通信單元的硬件電路設計 41
3.2 CAN通信單元的軟件設計 43
 3.2.1通信電路 43
 3.2.2通訊處理模塊 44
第4章 系統的抗干擾技術 52
4.1硬件抗干擾措施 52
4.2 軟件抗干擾措施 53
 4.2.1設置軟件陷阱 53
 4.2.2設置看門狗定時器 53
 4.2.3軟件冗余技術 53
第5章工作總結及展望 54
5.1工作總結 55
5.2工作展望 56
參考文獻 57
致  謝 58
附錄A 系統總圖 59
附錄B 保護測控原理圖 61

摘要: 通信網絡是變電站綜合自動化系統的關鍵，本課題的主要任務是研究CAN總線在變電站綜合自動化系統中的應用，包括基于CAN總線的通信系統的構建，通信管理機的設計、制作和調試。
  論文首先分析了CAN總線的特性，對其可靠性、實時性、靈活性進行了實踐驗證，確定了用CAN總線來構建變電站綜合自動化系統數據通信網絡的可行性，并在對變電站綜合自動化系統的結構及數據通信的內容和要求做了研究和分析的基礎上提出了基于CAN總線的變電站綜合自動化數據通信網絡的構建方案，編制了相應的基于CAN總線的變電站綜合自動化系統通信協議，同時針對電力系統的不同要求，對CAN總線通信網絡中通信參數的計算進行了研究和驗證。通信管理機是變電站通信網絡的核心，論文在結合裝置具體要求的基礎上，提出了硬件以80C320為核心、站內通信電路以SJA1000為核心、遠程通信電路以MODEM為核心的實現方案。通信管理機采用模塊化的軟硬件設計，有較高的可靠性，完全適應變電站綜合自動化系統對通信管理的要求。在本文的最后，給出了通信系統的改進意見。

 關鍵詞: 變電站自動化；通信系統；CAN總線；通信規約；通信管理；
 微處理器
 
  According To The Transformer Substation Automation Of The CAN Net The Protection Measures To Control The Correspondence To Equip Of Research To Manufacture
 Abstract : Communication network is a key technique in substation automation system. This dissertation gives a special research in the application of CAN Bus in substation automation system, including the constructing of communication system based on CAN bus、the designing and debugging of communication manager.
  Firstly, the characteristics of CAN bus are analyzed and it’s reliability、expeditiousness and flexibility are tested. A communication network of substation automation system constructed on CAN bus is presented and confirmed. Secondly, the dissertation discusses the main structure of substation automation system, as well as the content and request of substation digital communication. According to this, it gives the project of constructing the substation CAN communication network and the communication protocol. And according to different requests of power system, it makes research and tests of the calculation of the communication parameters in the network. Communication manager is the key to communication network based on CAN bus. On the base of the specific demand of the set, a project is presented in which 80C320 microprocessor is used as Central Processor Unit; SJA1000 is used as the local communication controller and MODEM is used as the remote communication controller. The communication manager with better reliability is designed as modules in software and hardware. The function of the manager can meet the demand of communication management of substation automation system. Finally, some measures are also proposed for the improvement of the communication system.

 KEYWORDS: Substation Automation；Communication System；CAN Bus  Communication Protocol；Communication Management；　    Microprocessor