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目前,在低温等离子体应用领域,国内的低温等离子体设备系统自动化程度较低,将基于现场总线与以太网的现代网络测控技术引入该领域,可以提高等离子体技术应用的自动化水平,扩展其应用领域。
本论文在实验室已有工作的基础上,以低温等离子体设备系统为具体应用对象,进行了两种不同网络结构测控系统软硬件平台的设计与开发;结合具体应用对象,对两种网络测控系统平台进行了特性分析与性能测试。
论文的主要工作内容包括:
1、根据低温等离子体设备系统的特点及控制要求,进行了基于CAN总线与以太网的网络测控系统方案设计。其中,第一种网络结构是,上层以太网+底层设备节点CAN网络,两者通过CAN-Ethernet网关连接;第二种网络结构是,上层控制与底层设备节点统一采用以太网,通过交换机连接。
2、基于低温等离子体设备系统网络测控方案,以TI公司的LM3S8962为核心芯片,研制了具有CAN与以太网通信接口的智能节点控制器。该节点控制器用于设备控制系统中底层设备单元的测控及网络通信,实现了多节点网络测控系统硬件平台的搭建。
3、根据低温等离子体设备系统及各设备节点的控制要求,编写了底层设备驱动程序;针对两种方案,设计了各节点控制程序以及上位机人机控制界面,完成了测控系统整体软件的设计。
4、对测控系统的软硬件系统进行了测试,包括功能测试以及性能测试,并对两种方案进行了分析比较。
上述工作的开展,一方面,可以作为开展网络测控相关技术研究的平台;另一方面,可以获得自主知识产权的技术,具有较高的应用研究和开发价值。