基于CAN總線的機床監(jiān)控系統(tǒng)的研究與設計.pdf

1、隨著計算機網(wǎng)絡及通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，制造業(yè)中自動化技術(shù)不再僅僅滿足于柔性化、集成化的要求，而是向著智能化、信息化和網(wǎng)絡化的方向發(fā)展，同時隨著現(xiàn)代制造企業(yè)控制現(xiàn)代化和管理現(xiàn)代化水平的進一步提高，制造企業(yè)信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡化集成(ERP)也越來越受到重視。而設備狀態(tài)監(jiān)控與之密切相關(guān)，它直接監(jiān)控現(xiàn)場生產(chǎn)設備狀態(tài)，及時反饋工廠底層信息，是企業(yè)進行信息集成分析的基礎。但目前國內(nèi)機床監(jiān)控系統(tǒng)大多規(guī)模小，網(wǎng)絡化程度不高，監(jiān)測信息管理不力。這種現(xiàn)狀遠遠滿足

2、不了現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中使用的機床設備的監(jiān)測需求。
　　 本文研究了企業(yè)信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建、現(xiàn)場總線和以太網(wǎng)技術(shù)，并重點闡述了CAN總線技術(shù)，依照C/S架構(gòu)，提出了CAN總線為底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡，由服務器作為通信中轉(zhuǎn)站，通過工業(yè)以太網(wǎng)和遠程計算機進行數(shù)據(jù)交換的監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡組建方案，為企業(yè)進行信息管理集成奠定了基礎。
　　 本文研究設計了CAN底層分布式網(wǎng)絡智能節(jié)點的數(shù)據(jù)采集、傳輸部分的軟硬件實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單可靠，該智能節(jié)點可以獨立

3、完成控制任務；同時，由于CAN協(xié)議本身只定義了物理層（第一層）和數(shù)據(jù)鏈路層（第二層）的規(guī)范，沒有規(guī)范高層協(xié)議，重點研究CAN規(guī)范2.0的基礎上，自行定義了CAN高層協(xié)議；系統(tǒng)中為解決CAN總線節(jié)點數(shù)限制，設計了總線擴展，以擴充整個網(wǎng)絡的節(jié)點數(shù)；機床加工制造過程中信息量大而繁雜，大量的信息資源需要開發(fā)和共享，使用數(shù)據(jù)庫技術(shù)實現(xiàn)了對機床采集信息的存儲管理；用VC++開發(fā)了底層節(jié)點與服務器的串口通信；依據(jù)UDP網(wǎng)絡通信協(xié)議，開發(fā)了服務器端與遠

4、程監(jiān)控機端以太網(wǎng)通信；滿足了企業(yè)信息化集成的需要。同時，為了提高系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，系統(tǒng)在設計時還考慮了軟硬件抗干擾措施，如采集信號時使用光電隔離器、電源防護等，使系統(tǒng)更加穩(wěn)定、可靠。系統(tǒng)軟件用C和匯編混合編寫，發(fā)揮各自的優(yōu)點，提高程序開發(fā)的效率。利用CAN可以很容易擴充以實現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)，信息傳輸量大、效率高，有效解決了企業(yè)對生產(chǎn)設備現(xiàn)場信息監(jiān)控不力的問題。
　　 本文設計的機床監(jiān)控系統(tǒng)具有遠程監(jiān)控系統(tǒng)的通用性