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随着经济全球化和生产自动化的发展,我国对电气技术人才的需求量日益增大。本论文开拓性地利用现场总线控制网络这一热点技术,开发出能够高效、批量、智能化培训电气操作人员的系统和设备。这对于建立开放性实验实训基地,实现网络化实训教学,具有重要的实践意义。
论文首先讨论了CAN控制器局域网的现状和发展趋势。继而提出本课题研究的主要任务,对CAN总线网络的结构模型、CAN的技术规范进行了分析与研究。
在分析系统功能的基础上,本文按照CAN总线网络对物理层的需要,确定了该系统组成,并对从机硬件系统的各部分进行设计与研究。完成了以操作数据采集与转换接口电路、CAN总线控制器及接口等为核心的电路设计。
文章以uVisjon2集成开发环境作为从机软件设计的平台,结合硬件结构,应用C51语言,开发出符合CAN通讯格式的显示、数据采集与网络通讯的软件。通过对软件、硬件的分析和实际操作研究,取得了指导系统数据库的数据。
本文确定了CAN总线网络采用的数据结构。结合基于CAN总线的电工实训指导系统,确定CAN-bus网络的通讯层采用“命令-响应”模式的通讯协议和一种双帧通讯的模式,从而实现可靠而有效“主-从”式通讯。
最后,按CAN协议要求,用Access软件创建并优化了数据库。教师机(主机)采用广州周立功公司的PCI5121接口卡作为接口设备,使用VB语言,完成了主机界面、接口函数的调用、数据库的使用等软件的编写,实现主机与从机的通讯,达到了设计要求。
全文对CAN总线控制器局域网进行了深入的研究,并将其应用于建立电工实训系统的设计中。在教师机的智能指导下,该系统能够让学生在其工位上完成实训的操作任务。设计的系统经过调试,达到了预期的运行效果。