论文题目: 基于VxWorks和分布式智能I/O的现地控制单元的研制
论文类型: 硕士论文
论文专业: 电力电子与电力传动
作者: 刘洪
导师: 张朋
关键词: 现地控制单元,嵌入式,现场总线,智能,组态
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 摘要:随着计算机测控技术和网络技术的不断发展,特别是水电厂无人值班管理模式的逐步推广,迫切需要性能更加可靠、技术更加先进的现地控制单元。本课题研制的现地控制单元包括主控模件、分布式智能I/O模件以及多串口模件。主控模件以德国Kontron公司的嵌入式PC机MOPSlcdGX1为硬件基础,以实时多任务操作系统VxWorks为软件基础;分布式智能I/O模件采用富士通公司的高性能单片机MB90F548G;多串口模件以德国Kontron公司的DIMM-PC386-IE为硬件基础,以实时多任务操作系统VxWorks为软件基础。主控模件和分布式智能I/O模件的通讯采用一路CAN总线通讯;主控模件和多串口模件的通讯采用另一路CAN总线通讯。采用隔离技术,任何一个I/O模件出现故障都不会影响其它模件。同种模件可任意互换,地址自动识别,无需配置,维护比较方便。模件(除电源模件外)都采用四层板,选用表贴元器件,大大提高了模件电路的可靠性,同时也满足了一系列电磁兼容性国际标准。新颖的机械结构:全密封式金属封装,防尘、防震、防潮、防干扰,且有利于散热。研制出的现地控制单元在系统结构上属于柔性控制系统,具有开放性、网络技术、组态技术等特点。研制成果的成功推广将大大缩小我国在中小型水电站自动化与国外先进技术的差距,产生巨大的社会效益和经济效益。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1 课题研究的背景
1.1 现地控制单元的提出
1.2 计算机测控系统的发展过程
1.3 新一代控制系统的主要特点
1.4 影响控制系统可靠性的几个因素
1.5 以可编程控制器为基础的现地控制单元（LCU）
2 课题研究应用前景分析
3 总体方案设计
4 论文的组织结构
第二章 分布式智能I/O的硬件设计
2.1 开关量输入模件的硬件设计
2.2 开关量输出模件的硬件设计
2.3 模拟量输入模件的硬件设计
2.4 温度量输入模件的硬件设计
2.5 本章小结
第三章 分布式智能I/O的软件设计
3.1 现场总线及CAN 总线特点
3.2 MB90F548G 内嵌CAN 控制器简介
3.3 CAN 通信软件
3.3.1 CAN的初始化程序
3.3.2 CAN 的发送程序
3.3.3 CAN 的接收处理程序
3.4 分布式智能I/O 与主控模件的通讯协议
3.4.1 信文交换
3.4.2 信文内容
3.5 开入模件的软件设计
3.6 开出模件的软件设计
3.7 模拟量输入模件的软件设计
3.8 温度量输入模件的软件设计
3.9 本章小结
第四章 主控模件和多串口模件的嵌入式硬件设计
4.1 主控模件的嵌入式硬件设计
4.1.1 主控模件CPU 的选择
4.1.2 主控模件CAN 通讯的硬件设计
4.1.3 主控模件时钟电路和产生同步信号的硬件设计
4.1.4 主控模件中其它电路的设计
4.2 多串口模件的嵌入式硬件设计
4.2.1 多串口模件CPU 的选择
4.2.2 多串口模件的具体硬件设计
4.3 本章小结
第五章 主控模件和多串口模件的实时多任务软件设计
5.1 嵌入式实时操作系统VxWorks 及其开发环境Tornado 简介
5.2 VxWorks 操作系统内核实现
5.2.1 任务管理
5.2.2 通信、同步和互斥机制
5.2.3 中断管理
5.2.4 信号机制
5.2.5 时钟管理
5.3 主控模件的实时多任务软件设计
5.4 多串口模件与主控模件的通讯协议
5.4.1 信文交换
5.4.2 信文内容
5.5 多串口模件的实时多任务软件设计
5.6 本章小结
第六章 现地控制单元组态调试软件的设计
6.1 信息栏的设计
6.2 梯形图和顺控图编程软件的设计
6.3 本章小结
第七章 总结和展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
致谢
发布时间: 2007-06-11
参考文献
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