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本文主要介绍了基于CAN总线和组态软件的电子负载SCADA系统的研制过程。电子负载是应用于直流电源测试的电能反馈型的模拟负载,电子负载SCADA系统作为整个电子负载系统的综合管理系统,实现对整个电子负载系统的监视控制与数据采集。
电子负载SCADA系统主要包括电子负载单元控制器、电子负载中央控制器和CAN总线网络三部分。本监控系统采用双层CAN总线通讯网络,电子负载单元控制器同时作为上层网络的子节点和下层网络的主节点,是整个监控系统中联系电子负载模块和中央控制器的桥梁。电子负载中央控制器是操作者对电子负载系统进行控制的主要工具,其监控界面是监控系统功能实现的关键。
本文研究的主要内容为电子负载单元控制器和电子负载中央控制器的软硬件实现以及CAN总线通讯规约的制定。绪论部分简要介绍了电子负载系统及其SCADA系统的研制背景;文章的主体部分首先介绍了SCADA系统的基本概念以及现场总线、组态软件等相关技术的基本情况,然后给出了电子负载SCADA系统的结构组成和功能。其次,介绍了电子负载单元控制器的组成和功能,详细介绍了单元控制器双层CAN总线接口电路的硬件开发和软件通讯实现过程,并对其操作面板的软硬件实现和抗干扰措施进行了简单介绍。再次,文章介绍了电子负载中央控制器操作系统和界面开发工具,详细介绍了其监控界面的模块划分和软件实现过程。接下来,文章重点详细介绍了独立开发的应用于本监控系统的CAN总线通规约,并给出了基于本通讯规约的单元控制器与中央控制器通讯的软件实现流程。最后,文章介绍了用于实现本监控系统测试的实验系统的相关内容,给出了本监控系统功能测试的结果,并对后期实验系统的建设提出了展望。
电子负载SCADA系统是应用于工业现场的复杂系统,采用CAN总线技术、组态软件等技术共同实现,具有数据采集和监视控制的双层功能。目前本系统还只是完成了在实验系统的功能测试,其整体功能的系统测试和实际应用将是后续工作的重点。