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建筑装修材料中所释放的甲醛严重影响人类的健康，已引起世界各国的高度重视。就目前的情况看，建筑装修材料中甲醛的检测方法与手段已基本成形。而工作场合，家庭或含甲醛挥发物材料的生产企业中甲醛浓度的实时监测方法与手段还没有成形。目前我国对公共场所、家庭、办公环境甲醛含量的检测，采用抽检的方式。这种方式不能对上述环境进行连续、在线和实时监测与控制，监控环节明显滞后。另外，上述场合在我国以亿为单位计算，需要庞大的抽查队伍，是一种巨大的资源浪费。我国人造板甲醛释放限量已经写入国家强制性标准，如果甲醛释放量超标，便不能进入我国市场。因此，生产企业急需解决生产过程中甲醛释放量超标问题。面对我国人造板行业的实际状况，构建甲醛监测网已成为迫切需求。随着网络技术、控制技术和通讯技术的高速发展及甲醛气体传感器的研制成功，以网络技术为核心的信息技术迅速渗入，为分布式甲醛自动报警监控网络系统的建立拓展了发展空间。甲醛监测网研制成功后，可应用于人造板生产过程中的环境监测，同时促进关于人造板厂各个生产工段车间内空气中甲醛含量国家强制性标准的制定和实施。另外可实现两个伺后控制，提高配胶工段的工作效率，节省资源，最大限度地减少人造板内甲醛含量，从源头控制甲醛释放量，提高人造板的商业价值。这项研究工作可为我国人民享受清洁健康的居住和工作环境提供技术支撑，对于增强我国人造板产品在国际市场上的竞争力，使我国成为名副其实的人造板生产大国和强国有着十分重要的现实意义。本论文设计开发了基于CAN总线的分布式甲醛监测网络系统，可对上述场合进行在线监测。甲醛监测网络系统由中心监控主机、CAN总线网络和智能节点构成。中心监控主机采用装有PC-CAN适配卡的计算机，实现了计算机实时监测与控制。CAN总线网络采用串行总线式拓扑结构，采用多主发送的通信方式。CAN的基本协议只有物理层协议和数据链路层协议，需要针对不同的应用领域制定了不同的上层协议。本设计在前人对CAN实时性和确定性进行研究成果的基础上，基于理论和实际问题提出了一种新的通讯协议。本设计使用CAN协议中的扩展帧，其中ID号、数据长度和命令字在仲裁场标识符中定义；29位的标识符中的8位(1个字节)挪用做通信时用的命令字；另外8位(1个字节)作为ID号；另外8位(1个字节)作为数据长度：数据域和校验和在数据场中定义；数据场的长度在CAN协议中的控制场中定义，最多8个字节，长度等于数据长度+2；其具体格式为“ID号+数据长度+命令字+数据域+校验和”的形式，其中ID号：1字节，可连接节点为256个；数据长度：1字节，传输数据的长度；命令字：1字节，通讯命令特征；数据域：其数据长度根据实际可以没有，最多为6个字节；校验和：2字节，包括“命令”和“数据域”的所有字节数的ASCII码之和；所有数据都以十六进制表示；所有日期、时间数据都以BCD码表示；智能节点平时按照设定采样频率(6分钟采集一次)采集现场空气中的甲醛含量，并监听CAN总线上的命令，经判断后，根据命令做出相应动作。从现场甲醛传感器传送来的信息是模拟量(40-200mV)，模拟量通过信号调理，10位A／D转换成数字信息，经微控制器处理后，显示在智能节点的LCD液晶显示屏上，同时存储在相应的数据存储区内，并判断采集值是否超出设定上限值，若超出则通过CAN总线向中心监控主机发送报警信息。从中心监控主机发送来的数据中包含智能节点ID和具体命令，并且对数据已经进行了二次校验。智能节点的CAN收发控制器首先进行第一级数据校验(CRC16)和智能节点ID判断。若接收到的智能节点ID和本地地址一致，则将有效数据传送给微控制器。微控制器首先进行第二级数据校验(校验和)，若通过校验则根据具体命令完成相应的动作。智能节点由CPU主控模块、CAN通信模块、LCD显示模块、实时时钟模块、数据采集模块、初始设置模块、电源模块、数据存储模块、报警处理模块、看门狗模块和复位模块组成，采用适合工业现场环境的微控制器芯片ATmega128作为主控芯片。本设计采用符合ANSI标准的C语言，ImageCraft的ICCAVR作为开发微控制器程序的工具。软件设计同硬件的设计一样，也是分模块进行的，即一种特定硬件对应一个模块。主要包括：CAN总线通信子模块、LCD显示子模块、地址ID波特率子模块、系统时钟子模块。基于CAN总线的甲醛监测网络是利用现场总线集散控制系统的特点，将信息处理降低到现场进行，通过中心监控主机进行集中管理。运用CAN总线技术，极大地提高了系统的可靠性、实时性，系统开发较价廉，性能价格比高，安装维护简捷方便，是通信网络自动化领域的一个重要发展方向，因此具有广阔的应用前景。在本次设计中，硬件和软件都采用了模块化结构，其中基于硬件的软件模块使软件的调试变得相对简单，从而达到了易于维修、易于系统的功能转换和系统升级换代的目的。实验结果证明，基于CAN总线甲醛监测网络的设计方案是成功的。该网络中的数据采集通信控制器能高速、有效的采集和处理现场数据，并能进行现场实时监测和显示，实现了信息的本地处理，且通信速率高，出错率低，运行效果好，充分体现了CAN总线高性能、高可靠性的优点。CAN通信速率达到了设计所要求的最高通信速率1Mbps，并很好地完成了信息帧的发送和接收，满足了系统实时性和可靠性的要求。同时，将总线距离延长到100米，通信波特率也可达到500kbps。在总线上增减智能节点较为方便，不需要对系统其它智能节点做大的改动。本设计的成功对我国人造板行业整体水平的提升和健康发展将起到积极推动作用。