题目：基于CAN总线气体监测系统的网络研究

现场总线监控系统是以现场总线为基础应用于生产现场，在测量和控制设备之间实现双向、串行、多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层监控系统，随着现场总线技术的日益成熟，已成为工业数据总线中最为活跃的一个发展前沿，基于现场总线的监控系统将成为计算机监控系统的又一个发展发向。 CAN总线是一种能有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络，它有着可靠性高、通讯距离远、实时性强等优点，特别适合工业现场监控设备的互联。并且已经形成国际标准，被公认为是几种最有前途的现场总线之一。 目前的化工厂或煤矿等单位对于易燃易爆气体的监测大多采用RS485构成的传统监测系统，但由于其可靠性低、实时性差、网络容量小等原因已不能满足大型被测对象的要求，而CAN总线其自身的优势就成了大型气体监测系统网络构成的首选。本文通过对现状的分析，提出了采用CAN总线代替RS485总线，研制一款基于CAN总线的气体监测系统，主要面向大型被测对象，并对CAN总线网络的通讯协议和网络性能进行了研究分析，使得由CAN总线构成的气体监测系统的网络容量、可靠性和实时性都有了极大的提高。首先对网络设备进行设计，系统主要由上位机和分布现场的功能模块组成。上位机采用昆仑通态组态软件编制监控界面，具有实时数据显示、存储、报警等功能。功能模块主要包括探测器和控制器，探测器主要负责被测气体浓度值的采集，数字量的输出。控制器负责通讯的管理、探测器的标定、记录报警信息、声光报警等功能。接着对CAN总线应用层通讯协议和网络性能进行了研究和优化，在保证可靠性的前提下提高了系统实时性。 经过实验表明，系统稳定可靠运行，显示出了比传统RS485总线构成系统的极大的优越性，完成了设计目标，达到了研制的目的。