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本论文研究的是基于现场总线技术的工业控制体系结构中现场级网络的智能测控节点。现场总线是当今自动化领域发展的热点之一,是应用在生产现场、在微机化测控设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,是一种开放式、数字化、多点通信的底层网络,在制造业、流程工业、交通、楼宇等方面的自动化系统中应用日益广泛。其优点在于系统的开放性和互换性、网络结构简单、降低了生产成本、减少了系统维护工作量。 通过对目前几种有影响的现场总线的比较,本论文选出了一种适合课题应用研究的现场总线——CAN总线,并对其特点作了简要介绍。对智能测控节点的功能模块组成,各模块的工作原理、硬件设计、软件设计及它们的实现方法,本论文进行了较深入的探讨和详细的论述。在通信模块的设计中,既实现了CAN总线的通信,也实现了RS-485总线的通信,具有多种总线通信功能,有较强的通用性;同时对设计进行了一定的延伸,对PC机的CAN接口卡的软硬件设计和实现方法作了介绍。本论文还将FPGA/CPLD这一新技术应用于智能测控节点的硬件设计之中,使得其逻辑功能的实现灵活、方便,也节省了空间和成本,同时还便于硬件功能的扩展。 在智能测控节点的研究与设计基础之上,本论文介绍了一应用实例——印刷机张力控制系统。介绍了该系统各部分的工作原理、工艺过程及实现方法。结合张力控制系统的技术特点和要求,将智能测控节点组成分布式测控系统应用于印刷机中。现场使用结果表明该系统运行稳定、控制精确,达到了应有的功能要求,较好地体现了智能测控节点的特色和优越性。