基于can总线的控制系统设计本科学位论文.docx

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基于can总线的控制系统设计本科学位论文

石河子大学毕业设计

题目：

基于CAN总线的灌溉控制系统设计

（上位机：

中心控制系统）

院（系）：

机械电气工程学院

专业：

电气工程及其自动化

学号：

2002071071

姓名：

董克龙

指导教师：

李江全

完成日期：

2006年6月7日

1、绪论

1.1课题提出的背景、意义及必要性

1.2目标与内容

1.2.1目标

1.2.2主要内容

1.3国内外技术发展趋势

1.4技术路线

1.4.1系统工作原理图

1.4.2技术思路

1.5推广应用前景分析

2、设计说明

2.1系统功能

2.2系统软件设计

2.2.1标准模块的核心代码

2.2.2canform窗体

2.2.3passform窗体

2.2.4filedform窗体

2.2.5setform窗体

2.2.6teamform窗体

2.2.7bzform窗体

2.2.8teamform2窗体

2.2.9hisform窗体

2.2.10xxform窗体

3、附录

3.1软件使用说明书

3.1.1操作步骤

3.1.2阀门随机编组

3.1.3阀门状态显示模块

3.1.4浏览环境信息

3.1.5意见和反馈

3.2系统调试与安装图片

4、结束语

5、参考文献

摘要

基于现场总线的通讯与控制技术是当前工业自动控制领域中的主要发展技术之一，它具有信息数字化、控制分散化等优点，在自动控制领域中应用日益广泛。

现场总线技术的国际先进水平已达到二芯载波电缆控制10Km距离的推广阶段，但在我国的大田农业灌溉控制系统应用上，基于总线方式的控制技术还十分薄弱。

当前大田灌溉的自动控制系统多采用直接进口，技术先进，性能稳定，但成本昂贵，很难得到大面积推广应用；因此，借鉴先进的设计思想，开发具有自主知识产权的基于现场总线的灌溉控制系统及与之配套的中央控制器和终端控制单元，降低投入成本，提高设备的可靠性、易操作性、可升级性和标准化等主要技术指标，符合农业现代化对自动化技术的发展需求。

基于现场CAN总线的灌溉自动控制系统的核心是灌溉控制器的开发，灌溉控制器应具有可靠性，易操作性，可升级性和国际化等特点

本设计是基于CAN总线的阀门监控系统，具有用线少、实时性好、速度快等优点，并采用触摸屏操作，安全可靠易操作。

本系统目前已在111团1连进行试验，取得了预期的效果。

技术实用性强，成本大幅度降低，是农业现代化走向信息化必不可少的步骤。

同时能够打破兵团自动化灌溉控制技术主要依赖进口的局面，示范推广具有兵团自主知识产权的管理软件。

关键词：

CAN总线终端控制单元灌溉自动控制阀门监控

Abstract

Accordingtothefieldbusistotallineofcommunicationandcontrolthetechniqueisanoneofthemaindevelopmenttechniquewithinautomaticcontrolrealmofcurrentindustries,ittohavetheinformationdigitize,controlscatteretc.Internationalandadvancedlevelthatadvantage,atautocontroltherealminsideapplicationincreasinglyextensive.Thetotallinetechniqueofthespotisalreadytotwometalcorescarryanelectriccablecontrol10controltechniquethatKmdistancesexpansionstage,butonourcountryofthebigfieldagricultureirrigatetocontrolthesystemapplication,accordingtothetotallinemethodreturnveryweak.Currentandbigfieldtheautothatirrigatecontrolmanyadoptionsofsystemstodirectlyimport,andthetechniqueisadvanced,functionstability,butthecostisexpensive,veryrareexpandapplicationtothebigarea;Therefore,designthatdrawlessonsfromforerunnerthought,thedevelopmenthavetherightofindependenceknowledgepropertyofaccordingtothespotistotaltolineirrigatetocontrolthesystemandwithitthekit'scentralcontrollercontroltheunitwithterminal,andlowertothrowinthecost,andincreasetheequipments'sdependable,easyoperability,canpromotetohighergradethesexwithstandardizetowaitthemaintechniqueindexsign,andmatchtheagriculturemodernizationtodevelopmentautomatetechniqueneed.

AccordingtotheCANbusistotaltolineirrigatethecoreoftheautomaticcontrolsystemisadevelopmenttoirrigatecontroller,andirrigatethecontrollershouldhavethedependable,easyoperability,andcanpromotetohighergradethesexwithinternationalizetowaitthecharacteristics

ThevalvedoorthatthisdesignbaseonCANbusistotalthelinesuperviseandcontrolthesystem,andhavetousethelinelittle,solidhourgood,flat-outquicketc.Advantage,andadoptionthetouchholdoperation,safetydependableeasilyoperate.Thissystemisnowandalreadyat111regiment1connectedtostartexperiment,obtaintheanticipantresult.Thetechniquefunctionisstrong,andthecostissignificanttolower,andisanagriculturetomodernizethealignmenttheinformationtheessentialtohave'sstep.canbreakthelargeunittheautomationtoirrigatetocontrolthetechniquethemaincountingonthesituationthatimportatthesametime,andthedemonstrateexpandtohavethelargeunitindependenceknowledgepropertythepower'smanagementsoftware.

Keywords：

CANbusRTUautomaticcontrolirrigationchokesupervision

1、绪论

1.1课题提出的背景、意义及必要性

近些年来，喷灌、膜下滴灌等新型灌溉技术在新疆生产建设兵团得到广泛应用，以膜下滴灌为主的节水灌溉面积已达400万亩以上，为我国乃至全世界节水灌溉事业做出了重要贡献，并取得了良好的经济效益和社会效益，已显示出强大的生命力。

随着节水灌溉技术的不断深入，自动化灌溉控制技术已成为新疆兵团精准灌溉的迫切需求。

虽然有些地方设计并实施了灌溉工程自动控制系统，但只是小面积的局部控制和试验示范，离大面积推广应用还存在很大差距。

目前在兵团灌溉自动控制领域采用的通讯方式有有线和无线两种。

有线方式主要有基于PCI总线和串口总线两类，前者控制实时性好，可靠性高，但采用电缆数量大，布线复杂；后者用线量少，但控制距离短。

无线方式主要基于GSM短信息和数字传输技术，前者传输控制距离远，但实时性、可靠性差；后者实时性好，但传输距离短。

由于这些灌溉系统控制技术本身的局限性以及灌溉系统主要部件的高价格，直接导致灌溉控制系统应用的局限性和高成本，影响了自动控制技术在田间灌溉的推广普及。

在自控系统中使用何种通讯方式，是确保系统稳定性和降低系统成本的重要环节。

基于现场总线的通讯与控制技术是当前工业自动控制领域中的主要发展技术之一，它具有信息数字化、控制分散化等优点，在自动控制领域中应用日益广泛。

现场总线技术的国际先进水平已达到二芯载波电缆控制10Km距离的推广阶段，但在我国的大田农业灌溉控制系统应用上，基于总线方式的控制技术还十分薄弱。

当前大田灌溉的自动控制系统多采用直接进口，技术先进，性能稳定，但成本昂贵，很难得到大面积推广应用；因此，借鉴先进的设计思想，开发具有自主知识产权的基于现场总线的灌溉控制系统及与之配套的中央控制器和终端控制单元，降低投入成本，提高设备的可靠性、易操作性、可升级性和标准化等主要技术指标，符合农业现代化对自动化技术的发展需求。

控制器局部网（CAN－CONTROLLER AREA NETWORK）是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，通信速率可达1MBPS。

其主要特点是：

（1）传输距离远（最远可达10Km）；

（2）实时性好，可靠性高；（3）用线少，成本低。

正因为如此，CAN总线在各种自动控制系统中得到了广泛应用。

基于现场CAN总线的灌溉自动控制系统的核心是灌溉控制器的开发，灌溉控制器应具有可靠性，易操作性，可升级性和国际化等特点。

国内研制的控制器多基于的温室大棚产品而设计，功能不完善，且多基于RS232串口总线，传输距离近。

因此如何研发出农业生产上尤其大田使用的灌溉控制器并能持续地完善创新，是灌溉控制系统的根本所在。

1.2主要内容

（1）采用计算机触摸屏操作技术，实现基于现场CAN总线的农田灌溉控制系统；

（2）研制基于现场CAN总线的农田灌溉控制系统关键