基于CAN總線的熱網(wǎng)現(xiàn)場控制器的設(shè)計.pdf

1、目前我國北方許多城市已經(jīng)或者即將進(jìn)行熱網(wǎng)改造工程，將傳統(tǒng)的分散供熱改造為集中供熱。首站是整個熱網(wǎng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中最復(fù)雜、最關(guān)鍵的站點，首站監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的好壞直接關(guān)系到整個熱網(wǎng)能否正常運行。在傳統(tǒng)的系統(tǒng)方案中，熱網(wǎng)首站多采用集中控制方式，存在接線復(fù)雜、維修困難、危險集中等缺點。為此，本文對原有系統(tǒng)進(jìn)行了如下改進(jìn)：采用了基于現(xiàn)場總線的控制系統(tǒng)——FCS(FieldbusControlSystem)，開發(fā)了基于CAN總線的熱網(wǎng)現(xiàn)場控制器，將計算

2、機(jī)處理能力盡可能安排到信息源點，提高了系統(tǒng)的運行效率，減輕了主機(jī)負(fù)擔(dān)，降低了系統(tǒng)對通信的依賴性，從而保證了系統(tǒng)的安全可靠性。 本文介紹了熱網(wǎng)微機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，設(shè)計了熱網(wǎng)首站監(jiān)控系統(tǒng)，通過比較集中式控制系統(tǒng)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)的優(yōu)缺點，最終選擇FCS作為熱網(wǎng)首站監(jiān)控系統(tǒng)。針對熱網(wǎng)首站，本文建立了前饋-反饋控制系統(tǒng)模型，并用MATLAB進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果證實了采用前饋-反饋控制的可行性。通過對熱網(wǎng)首站監(jiān)控系統(tǒng)的分析，

3、本文開發(fā)了以DSPTMS320LF2407A為核心、基于CAN總線的熱網(wǎng)現(xiàn)場控制器的硬件電路。為實現(xiàn)現(xiàn)場控制器與上位監(jiān)控主機(jī)的通信，制定了CAN應(yīng)用層協(xié)議。采用模塊化的方法開發(fā)了熱網(wǎng)現(xiàn)場控制器的軟件，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、智能控制以及與上位監(jiān)控主機(jī)的通信等功能。本文在硬件和軟件的設(shè)計上均采取了相應(yīng)的抗干擾措施，并在制定CAN應(yīng)用層協(xié)議時增加了數(shù)據(jù)包長度校驗，從而有效保證了現(xiàn)場控制器的可靠性。 本文通過采用分散控制及CAN網(wǎng)絡(luò)增強(qiáng)了系統(tǒng)