论文部分内容阅读
我国是一个煤炭大国，在煤炭产业蓬勃发展的背景下，煤矿生产自动化也有了长足的发展。煤矿生产中，现代化生产设备的监测和控制成为煤矿安全生产的保证，也是近年来煤矿生产自动化研究的重点课题。对分布在现场的设备进行监控，选择性能优良、工作稳定的现场总线以及配套设备尤为重要。 目前在我国煤矿自动化系统中应用较为广泛的主要有Profibus、CAN、Modbus总线等，其中Profibus-DP总线应用最为广泛。然而，目前我国对DP总线的应用主要以引入国外大公司的成套设备为主，成本很高。因此，开发一种成本较低、性能良好、应用灵活的现场控制系统成为煤矿生产自动化领域的迫切需要。 本文将DP总线的应用广泛性和LIN总线的低成本应用的优势结合起来，提出一种基于DP总线和LIN总线的控制系统。该系统有效的降低了DP总线在煤矿自动化生产中的成本，拓展了LIN总线的应用领域，有利于煤矿自动化生产的发展。 本文首先分析了课题的研究背景以及国内外关于煤矿自动化生产的现状，主要是对DP总线在煤矿生产中的应用和LIN总线的应用状况进行分析，论证了课题的可行性;在参阅了大量资料的基础上，提出了基于DP总线和LIN总线的数据采集与控制系统的总体设计方案，主要是对现有的三种常用设计方案的特性进行对比研究，结合本课题的实际情况，选择微处理器与专用DP通信协议芯片结合的方案，并对系统各部分功能进行规划;继而重点设计了基于飞思卡尔微控制器的DP总线和LIN总线数据转换的通信主机，在参阅相关芯片资料的基础上，进行硬件选型、电路图和PCB板图绘制，并结合系统设计方案，编写了单片机程序和GSD文件;测试了系统的工作性能，主要测试了系统中各部分电路板的工作性能以及系统作为一个整体的工作性能;最后测试了系统在干扰环境下的工作情况以及其在工业现场的工作性能，并对本系统设计中出现的一些问题进行分析和总结，对系统未来的改进工作进行了展望。