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随着现代工业生产的发展,电能需求量日益增加,电力短缺现象非常严重,电力工业进入了大电网、大机组、高度自动化的时代。这就要求电厂必须要有稳定、高效和具有强大实时监控功能的过程控制系统。虽然我国电厂目前的生产过程自动化水平比较高,但由于电厂锅炉辅机系统在物理分布上相距很远,各控制系统之间相互独立,信息不能共享,为厂级生产过程管理带来了困难,必须要有一个统一的控制网络系统进行监管。目前电厂通常采用集散控制系统(DCS),但由于自身特点和系统需求的限制,DCS应用于锅炉辅机系统时存在着成本高(大多数设备全靠进口且现场布线量大)、不同厂商设备之间互换性差、控制流程繁琐等缺点。本文主要针对上述工程背景,以国家发改委项目“基于现场总线(FCS)的电厂锅炉辅机控制系统试验平台的筹建”为依托,在深入研究DeviceNet现场总线协议规范的基础上,结合电厂锅炉辅机控制系统的具体要求,提出了基于Rockwell三层网络Netlink和DeviceNet现场总线的锅炉辅机控制系统。并对控制系统的关键技术进行了研究,在此基础上开了具有自主知识产权DeviceNet现场总线从站设备智能通信适配器。论文主要工作内容如下:深入研究了DeviceNet现场总线协议规范,结合电厂锅炉辅机控制系统的实际需求,提出了基于Rockwell三层网络和DeviceNet总线的电厂锅炉辅机控制系统。根据系统的总体结构和工作原理的具体要求,明确了DeviceNet从站设备智能通信适配器的开发为系统关键技术,并提出了通信适配器开发的两套技术方案,即:基于协议转换芯片的技术方案和基于嵌入式系统软硬件设计的技术方案。开发了基于Anybus-IC协议转换芯片的DeviceNet从站通信适配器。硬件设计上,实现了Anybus-IC模块的驱动以及SSC、SCI、MIF接口和DeviceNet网络接口电路的扩展;软件设计上,进行了Anybus-IC模块参数设置及初始化调试,完成了基于Modbus协议的Anybus-IC用户自定义参数规范创建,进而通过单片机控制程序的编写,实现了基于Modbus的DeviceNet应用层协议规范,并通过Anybus-IC与单片机间的通信实验验证了协议实现的正确性。开发了基于嵌入式软硬件系统的DeviceNet从站通信适配器。硬件设计上,实现了“STC89C58 + SJA1000+ 82C250”的低成本CAN总线通信方案,扩展了DeviceNet总线接口以及温度采集、阀控制等常用功能模块;软件设计上,编写了CAN协议通信程序、DeviceNet应用层协议程序和扩展功能模块驱动程序,开发实现了DeviceNet设备描述及对应电子数据表单(EDS)文件。将开发的DeviceNet从站设备通信适配器应用于基于ROCKWELL三层网络的实验平台上,通过其与系统中其他DeviceNet设备的通信实验,对其DeviceNet协议实现的正确性进行了本实验室内的一致性测试。试验结果表明,研制的DeviceNet从站设备通信适配器性能可靠、操作方便、实现了现场智能设备与DeviceNet网络的连接和基本的通信功能,满足了系统的设计要求。