以太网和CAN总线的协议转换

CAN总线和工业以太网越来越多地使用在矿山建设上。在矿山数据管理层,基于标准TCP／IP协议的工业以太网得到了巨大的应用,因此研究CAN总线与以太网之间的互联具有重要的现实意义。本文在研究以太网和CAN总线的基础上,分析工业以太网关的具体功能,提出工业以太网和CAN总线的协议互转解决方案。针对煤矿监控系统的特．量设计一种应用层的信息规范,统一了各种煤矿监控设备的数据格式,并研究出了详细的CAN网络与以太网协议的转换,有利于管理层的数据处理。     

基于GPRS与CAN总线的水情智能监测系统的设计与实现

研究并开发了一种现场采用CAN总线进行数据采集,而利用GPRS进行数据传输的远程水位实时监测系统,该系统借助成熟的GPRS无线数据通信技术,结合TCP/IP通信协议,实现了CAN总线报文和IP协议的相互转换并通过GPRS无线网络和互联网传输CAN总线报文信息,进而对水库、河流等水情进行实时、可靠的监测.     

基于CAN总线和以太网的煤矿井下变电所远程监控系统

为了提高煤矿井下变电所检测数据和控制数据的可靠性和实时性,提出了一种基于CAN总线和以太网的煤矿井下变电所远程监控系统的设计方案。该系统采用高压开关综合保护器将煤矿井下变电所各种保护检测信号转换成CAN总线数据,每个变电所设置1个或多个监控分站;监控分站采用基于PIC18F4680单片机和ENC28J60以太网控制器开发的CAN总线-以太网协议转换器将CAN总线数据转换成以太网数据帧,并通过以太网传输;地面监控中心的上位机采用多线程技术将以太网数据帧转换为Modbus协议数据,实现对井下变电所的远程监测与控制功能。实际应用表明,采用CAN总线和以太网的网络结构可以较好地满足煤矿井下变电所远程监控系统的要求。     

面向煤矿井下的多协议融合网关设计

针对现有煤矿安全监测系统中信息传输可靠性差、异构数据融合度低的问题,设计了一款面向煤矿井下的多协议融合网关。该网关可同时接入不同协议类型的传感器,将多源数据以以太网协议数据的形式传输到远程服务器进行信息融合。在该网关中,物理层通过不同协议(RS232、RS485、CAN、ZigBee)传输介质和接口接收终端的数据信息;协议层对不同的数据格式进行解封,得到终端用户原始数据;系统层通过任务管理和通信调度完成多类型设备的接入;应用层设计用户函数和调用内核空间的网络层协议进行数据封装,得到以太网协议格式的数据后不需处理就可传送到上级节点,完成网关多类型协议数据到以太网协议数据的转换传输。测试结果表明,该网关可以实现RS232、RS485、CAN、ZigBee等协议数据转以太网协议数据的透明传输,且传输时延集中在15ms以内,传输数据丢包率低,具有很强的通信可靠性。     

现场总线与以太网嵌入式网关设计

基于对CANOpen协议和TCP/IP协议栈的研究,设计了以ARM7-LPC2292为核心处理器的CAN总线和以太网间通信的嵌入式网关;介绍了C/OS-Ⅱ的移植;实现了CANopen协议与TCP/IP协议的相互转换,建立了工业现场和管理层间的桥梁.     

一种基于lwIP的CAN/Ethernet嵌入式网关设计

为了实现控制中心的以太网和生产现场CAN总线的互联，完成对生产现场的实时监控，设计了CAN/Ethernet嵌入式网关。通过移植轻量级的TCP/IP协议栈（lwIP）实现了以太网通信所需的TCP/IP协议栈，通过对CAN2.0B数据扩展帧报文标志符的重定义提出并实现了CAN应用层协议，提出了一种转换协议来完成两种协议的转换和对通信的控制，实现了CAN节点和以太网服务器及不同网关下CAN节点之间的通信。     

基于以太网的新型嵌入式远程控制系统

随着信息与网络技术的发展，嵌入式系统渗透到各个领域，得到了广泛的应用。CAN总线作为一种优秀的现场总线．和以太网连接起来即可大大提高控制系统的分布式特性。本文以高速的ARM处理器LPC2290为核心，设计了一套基于以太网和CAN嵌入式系统的核心控制部分，研究了TCP／IP协议栈的组成和内部实现原理，完成了μC／OS—Ⅱ操作系统下CAN—TCP／IP应用程序，实现CAN数据和以太网数据的双向稳定传输。     

基于CAN总线的分布式远程测控系统设计

针对钢铁冶金控制系统中现场控制设备多分散、数据传输信息量大,实时性和可靠性要求高的问题,设计并实现了一种基于ARM9处理器的CAN总线与以太网互联的远程测控系统,对CAN与以太网TCP数据包进行了详细分析,并阐述了CAN与TCP协议转换的软件设计思路,以及CAN控制器在Linux系统下的驱动编写方案,实现了由CAN网络与以太网构建的设备互联信息网,通过CAN网络和以太网两者的有机结合,实现了现场总线数据的远程传输,构建了一个大中型的远程测控/数据传输网络.     

基于LwIP的海洋数据采集与传输系统

针对海洋数据采集系统中串行数据传输能力不能满足海洋环境实时监测需求的现状,设计并实现了一种传输速率较高的以太网数据传输系统。系统以STM32F207VGT6处理器为核心,选择轻量级的LwIP作为以太网协议栈,将LwIP TCP/IP协议栈移植到STM32F207VGT6上,在应用层实现了一个网络、串口数据双向传输的数据传输系统。经测试,其传输速率优于同条件下RS232、RS485、CAN总线的传输速度,满足了设计要求。     

风电场通用型监控系统多协议适配器设计

设计了一个CAN总线与多种现场总线之间的多协议适配器,用于与不同类型风力发电机组PLC控制系统之间的通信,并检测风力发电机组的电能质量参数。上位机把现场传输的以太网数据转换为ModBus/TCP协议数据,采用工业组态软件远程监控风力发电机组的运行。给出了通用型监控系统的总体结构及多协议适配器各总线接口的设计方法。