| 【中文题名】 | 基于VxWorks和分布式智能I/O的现地控制单元的研制 |
| 【英文题名】 | The Study and Manufacture of Local Control Unit Based on VxWorks and Distributed Intelligent I/O |
| 【学科专业】 | 电力电子与电力传动 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-6-11 |
| 【中关键词】 | 现地控制单元,嵌入式,现场总线,智能IO,MB90F548G,VxWorks |
| 【英关键词】 | LCU,embedded,field bus,intelligent I/O,MB90F548G,VxWorks,configuration, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>输配电工程、电力网及电力系统>电力系统的自动化>> |
| 【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、... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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ABSTRACT |
5-8 |
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第一章 绪论 |
8-14 |
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1 课题研究的背景 |
8-12 |
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1.1 现地控制单元的提出 |
8 |
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1.2 计算机测控系统的发展过程 |
8-9 |
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1.3 新一代控制系统的主要特点 |
9-10 |
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1.4 影响控制系统可靠性的几个因素 |
10 |
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1.5 以可编程控制器为基础的现地控制单元（LCU） |
10-12 |
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2 课题研究应用前景分析 |
12 |
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3 总体方案设计 |
12-13 |
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4 论文的组织结构 |
13-14 |
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第二章 分布式智能I/O的硬件设计 |
14-22 |
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2.1 开关量输入模件的硬件设计 |
14-15 |
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2.2 开关量输出模件的硬件设计 |
15-17 |
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2.3 模拟量输入模件的硬件设计 |
17-18 |
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2.4 温度量输入模件的硬件设计 |
18-21 |
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2.5 本章小结 |
21-22 |
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第三章 分布式智能I/O的软件设计 |
22-39 |
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3.1 现场总线及CAN 总线特点 |
22 |
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3.2 MB90F548G 内嵌CAN 控制器简介 |
22-23 |
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3.3 CAN 通信软件 |
23-28 |
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3.3.1 CAN的初始化程序 |
23-24 |
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3.3.2 CAN 的发送程序 |
24-27 |
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3.3.3 CAN 的接收处理程序 |
27-28 |
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3.4 分布式智能I/O 与主控模件的通讯协议 |
28-32 |
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3.4.1 信文交换 |
29 |
|
3.4.2 信文内容 |
29-32 |
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3.5 开入模件的软件设计 |
32-34 |
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3.6 开出模件的软件设计 |
34-35 |
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3.7 模拟量输入模件的软件设计 |
35-37 |
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3.8 温度量输入模件的软件设计 |
37-38 |
|
3.9 本章小结 |
38-39 |
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第四章 主控模件和多串口模件的嵌入式硬件设计 |
39-45 |
|
4.1 主控模件的嵌入式硬件设计 |
39-42 |
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4.1.1 主控模件CPU 的选择 |
39 |
|
4.1.2 主控模件CAN 通讯的硬件设计 |
39-40 |
|
4.1.3 主控模件时钟电路和产生同步信号的硬件设计 |
40-41 |
|
4.1.4 主控模件中其它电路的设计 |
41-42 |
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4.2 多串口模件的嵌入式硬件设计 |
42-44 |
|
4.2.1 多串口模件CPU 的选择 |
42 |
|
4.2.2 多串口模件的具体硬件设计 |
42-44 |
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4.3 本章小结 |
44-45 |
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第五章 主控模件和多串口模件的实时多任务软件设计 |
45-55 |
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5.1 嵌入式实时操作系统VxWorks 及其开发环境Tornado 简介 |
45 |
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5.2 VxWorks 操作系统内核实现 |
45-47 |
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5.2.1 任务管理 |
45-46 |
|
5.2.2 通信、同步和互斥机制 |
46 |
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5.2.3 中断管理 |
46 |
|
5.2.4 信号机制 |
46 |
|
5.2.5 时钟管理 |
46-47 |
|
5.3 主控模件的实时多任务软件设计 |
47-49 |
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5.4 多串口模件与主控模件的通讯协议 |
49-51 |
|
5.4.1 信文交换 |
49 |
|
5.4.2 信文内容 |
49-51 |
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5.5 多串口模件的实时多任务软件设计 |
51-54 |
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5.6 本章小结 |
54-55 |
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第六章 现地控制单元组态调试软件的设计 |
55-60 |
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6.1 信息栏的设计 |
55-57 |
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6.2 梯形图和顺控图编程软件的设计 |
57-58 |
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6.3 本章小结 |
58-60 |
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第七章 总结和展望 |
60-61 |
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参考文献 |
61-63 |
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攻读硕士学位期间发表的论文 |
63-64 |
|
致谢 |
64 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.383245 |
