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全日制硕士学位论文基于CAN总线的大型集中润滑系统的研制申请人姓名：程晓琦指导教师：李长有学位类别：工学硕士专业名称：机械工程研究方向：传感与测控技术河南理工大学机械与动力工程学院二○一二年六月基于CAN总线的大型集中润滑系统的研制程晓琦河南理工大学河南理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。学位论文作者签名:年月日河南理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解河南理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权河南理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等手段保存、汇编、出版本学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日中图分类号：TP29密级：公开UDC：681.5单位代码：10460基于CAN总线的大型集中润滑系统的研制DevelopmentofLargeScaleIntegralLubricatingSystembasedonCANBus申请人姓名程晓琦申请学位工学硕士学科专业机械工程研究方向传感与测控技术导师李长有职称教授提交日期2012年4月答辩日期2012年6月河南理工大学致谢时光飞逝，转眼间三年令人怀念的研究生生活即将结束，马上就要离开亲爱的母校，走上社会岗位，开始新的生活，在此即将毕业之际，回想起三年以来难忘的研究生生活，依然历历在目，记忆犹新。在此期间，我的导师、同学和家人在学习和生活上给予我许多的关怀、支持和爱护，在这里我要向曾经关心支持过我的人们致以衷心的感谢！首先要向我的导师，李长有教授表示发自内心的感谢。在研究生学习阶段，李老师对我的学习和研究进行了认真的引导，并为我提供了良好的生活和学习条件。在本论文的选题、研究内容和写作方法上也给予了细致入微的指导。李老师严谨求实的科研精神；谦虚谨慎、与世无争的处世态度；正直、善良、大公无私的崇高人格是我学习的榜样。在此，我要向我的导师李长有教授表示诚挚的谢意！还要感谢在生活和学习中给我很多帮助的同窗好友蔡建发、李艳琴、胡德恩、王文华、贾明明等。他们帮助我解决了许多专业知识上的难题，也澄清了许多概念上的混淆之处。另外在生活和学习上的相互帮助，使我们之间建立了深厚的友谊，如果没有他们的关心和帮助，我的毕业论文同样难以完成。还要感谢我的父母和家人。三年在校学习期间，由于研究任务繁忙，因此很少有回家的机会。没有父母和家人的支持和谅解，我根本不能够集中精力顺利完成毕业论文的撰写工作。另外还要感谢本论文参考文献的作者们。他们的研究成果是我进行课题研究的基础和知识的源泉。只有在分析和总结了这些研究成果之后，我的论文才具有了一定的深度和广度。最后，要向对本论文进行审阅的专家以及参加答辩会的评委和老师们表示由衷的感谢。各位老师和专家能够抽出您们宝贵的时间来对我的论文进行评审，本身就是对我三年学习和研究结果的肯定和认可，就是对学生的一种鼓励和鞭策。程晓琦二○一二年四月河南理工大学I摘要随着工业控制自动化程度的不断提高，生产规模的不断扩大，传统的独立仪表已经不能满足控制系统向分散化、网络化、智能化方向发展的要求，一种新型的基于现场总线的智能仪表测控网络应运而生。本文重点研究了基于CAN总线的大型集中润滑系统设计的关键技术和实现方法。本文首先阐述了测控系统的网络化发展方向及常用的网络通信技术，并分析了现场总线技术的优越性；研究了大型集中润滑系统的发展现状。第二，通过研究大型集中润滑系统的功能要求，设计了系统的网络拓扑结构及通信网络；深入研究了CAN总线的通信协议和技术规范，并将其各项技术应用于大型集中润滑系统的设计。第三，完成了大型集中润滑系统通信接口电路的硬件设计，在此基础之上，对系统节点进行编址；提出了网络实现单播、组播和广播的方法；分析并设置了系统通信采用的速率。第四，完成了系统各个节点的硬件设计；设计了系统的网络通信协议，并分析了系统实现节点的动态增加与去除、系统故障的自诊断等功能的过程；完成了控制中心的图形界面软件及各个下位机节点的程序设计。最后，指出了该大型集中润滑系统的不足之处，及将来的改进方向。研究结果表明：基于CAN总线的大型集中润滑系统能够满足上千个润滑节点的网络通信和润滑控制要求，并且具有较高的可靠性，较强的实时性，以及较低的成本。关键词：测控网络；CAN总线；大型集中润滑系统IIIAbstractWiththedegreeofautomationisimprovingcontinuously,andtheunceasingexpansionofproductionscaleinindustrycontrol,thetraditionalindependentmeasuringinstrumentwillnotbeabletosatisfythecontrolsystem’sdevelopmentrequestsofdecentralization,networkandintelligence.Theintelligentmeasuringinstrumentbaseonthefieldbusarisesatthehistoricmoment.Thepaperfocusesonthestudyofthekeytechnologiesandrealizationmethodsoflarge-scalemeasuringandtheestablishmentofcontrolnetworkbasedonCANbus.Firstly,thepaperelaboratesthenetworkdevelopmenttrendsofmeasuringandcontrolsystemandthecommonnetworkcommunicationtechnologies;analyzesthesuperiorityofthefieldbustechnology;studiesthedevelopmentsituationoflarge-scaleintegrallubricatingsystem.Secondly,thetopologystructureandthecommunicationnetworkaredesignedbasedonthestudyofthefunctionrequirementsoflarge-scalecentralizedlubricationsystem;thecommunicationprotocolandtechnicalstandardsofCANbusarestudied,andthesetechnologiesareappliedtolarge-scalecentralizedlubricationsystem.Thirdly,thehardwaredesignofthecommunicationinterfacecircuitinlarge-scalecentralizedlubricationsystemisaccomplished.Basedonthis,thenodesofthesystemareaddressed;themethodstorealizeunicast,multicast,andbroadcastareproposed;thecommunicatingrateadoptedbythesystemisset.Fourthly,thehardwaredesignofallkindsofnodesisaccomplished;thepaperdesignsthenetworkcommunicationprotocolandanalyzestheprocessofaddingorremovingnodesdynamicallyandself-diagnosisofsystemfailures;thesoftwaredesignofthecontrolcenter’sgraphicinterfaceandallthelowerpositionnodesareaccomplished.Atlast,thepaperpointsouttheinsufficienciesofthelarge-scaleintegrallubricatingsystemandtheimprovingdirectioninthefuture.Theresultsshowthat:thelarge-scaleintegrallubricatingsystembasedonCANbuscanmeettheneedsofthousandsofnodes’measuring,controlandcommunication,andhavehighreliability,highreal-timeperformance,andlowcost.IVKeywords:measuringandcontrolnetwork；CANbus；large-scaleintegrallubricatingsystemV目录摘要...........................................................................................................................I目录..........................................................................................................................V1绪论.......................................................................................................................11.1课题背景及研究意义................................................................................11.1.1测控系统概述........................................................................................................................11.1.2测控系统网络化发展............................................................................................................11.1.3大型集中润滑系统简介........................................................................................................11.2国内外文献综述及检索............................................................................21.2.1计算机网络............................................................................................................................2