| 【中文题名】 | 基于双CAN总线的中小型船舶监控系统设计 |
| 【英文题名】 | |
| 【学科专业】 | 控制理论与控制工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-7-19 |
| 【中关键词】 | 监控系统,CAN总线,冗余,抗干扰,, |
| 【英关键词】 | Monitoring and Control System,CANBUS,Redundancy,Anti-jamming, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化技术及设备>自动化系统>监视、报警、故障诊断系统> |
| 【论文摘要】 |
随着信息技术的飞速发展，以现场总线为基础的网络型控制系统已成为船舶自动化领域的发展方向。本文应用CAN总线设计了一套船舶监控系统，包括机舱监测系统和驾驶室集控台单元两部分。机舱监测系统实现了对机舱设备运行参数的现场采集和传送、信息处理和显示、超限报警和重要参数的就地显示等功能；驾驶室集控台单元包括多种数字式仪表，实现了对舵角的随动控制、舵角和航向的数字显示以及多种故障的声光报警。
本文首先简要介绍了现场总线技术及其在船舶自动化领域的应用，提出了基于双CAN总线冗余的中小型船舶监控系统设计方案，对双CAN总线网络的具体实现做了详细说明，并介绍了监测节点的各个功能模块；在Linux操作系统下开发了图形界面监控软件，详细介绍了监控软件各个界面的功能；详细介绍了驾驶室集控台单元各模块的设计与功能。最后，本文对设计中采用的各种抗干扰措施进行了深入分析，特别介绍了多种先进抗电磁干扰器件的性能和使用方法。
本文设计开发的船舶监控系统具有以下几个特点。首先，在保证监测节点可靠性的基础上，采用了物理介质冗余设计，使用两套总线电缆、两个总线驱动器、两个总线控制器，实现了总线物理层和数据链路层的冗余配置，... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
6-7 |
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ABSTRACT |
7-9 |
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第一章 绪论 |
9-18 |
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1.1 船舶自动化对我国船舶工业发展的意义 |
9-10 |
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1.2 船舶机舱自动化监控系统的发展与现状 |
10-11 |
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1.3 现场总线技术在船舶机舱自动化领域的应用 |
11-16 |
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1.3.1 几种有影响的现场总线及其技术特点 |
12-14 |
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1.3.2 现场总线在船舶监控系统中的应用 |
14-16 |
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1.4 本文的研究内容和体系结构 |
16-18 |
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第二章 基于双CAN总线的机舱监测系统设计 |
18-48 |
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2.1 双CAN总线网络设计 |
18-22 |
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2.1.1 CAN总线简介 |
18-20 |
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2.1.2 双 CAN总线结构设计 |
20-22 |
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2.2 智能监测节点设计 |
22-39 |
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2.2.1 双CAN总线接口电路 |
22-28 |
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2.2.2 模拟量测量电路 |
28-32 |
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2.2.3 开关量测量电路 |
32 |
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2.2.4 机旁显示单元 |
32-33 |
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2.2.5 智能监测节点程序设计 |
33-39 |
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2.3 上位机节点设计 |
39-48 |
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2.3.1 上位机硬件构成 |
39-40 |
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2.3.2 上位机软件设计 |
40-48 |
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2.3.2.1 软件系统实现 |
41-44 |
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2.3.2.2 监视界面介绍 |
44-48 |
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第三章 驾驶室集控台单元 |
48-58 |
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3.1 报警板 |
48-50 |
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3.2 电罗经和舵角指示器 |
50-52 |
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3.3 舵角随动系统 |
52-58 |
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第四章 系统抗干扰设计 |
58-69 |
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4.1 硬件电路抗干扰设计 |
58-66 |
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4.1.1 光电隔离 |
58 |
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4.1.2 改进总线终端结构 |
58-59 |
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4.1.3 设置看门狗电路 |
59-60 |
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4.1.4 新型抗干扰器件 |
60-65 |
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4.1.5 防雷和防短路设计 |
65-66 |
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4.2 软件抗干扰设计 |
66-69 |
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4.2.1 软件数字滤波 |
67 |
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4.2.2 软件陷阱 |
67-68 |
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4.2.3 干扰避开法 |
68-69 |
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第五章 结论 |
69-71 |
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参考文献 |
71-74 |
|
致谢 |
74-75 |
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攻读学位期间发表的学术论文 |
75-76 |
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学位论文评阅及答辩情况表 |
76 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.384044 |
