電動汽車can通訊協議
Ⅰ 新能源汽車的信號傳遞全部都是通過CAN線傳遞
CAN 是Controller Area Network 的縮寫(以下稱為CAN),是ISO國際標准化的串列通信協議。在汽車產業中,出於對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求,各種各樣的電子控制系統被開發了出來。由於這些系統之間通信所用的數據類型及對可靠性的要求不盡相同,由多條匯流排構成的情況很多,線束的數量也隨之增加。為適應「減少線束的數量」、「通過多個LAN,進行大量數據的高速通信」的需要,1986 年德國電氣商博世公司開發出面向汽車的CAN 通信協議。此後,CAN 通過ISO11898 及ISO11519 進行了標准化,在歐洲已是汽車網路的標准協議。
CAN 的高性能和可靠性已被認同,並被廣泛地應用於工業自動化、船舶、醫療設備、工業設備等方面。現場匯流排是當今自動化領域技術發展的熱點之一,被譽為自動化領域的計算機區域網。它的出現為分布式控制系統實現各節點之間實時、可靠的數據通信提供了強有力的技術支持。
Can 線不只新能源車有,汽油車也有,信號的傳遞就是靠他(也有lin線),主駕附近一般都有Obd介面,就是連接Can網路的。所以車輛故障碼Dtc也是根據各路數據判斷的。
一個新能源車一般有好幾路Can線,動力總成\高壓系統的Ecan,車身Can,電池內Can等等,還有一路Ican,負責把各路Can的重要的信號上傳至網路(國標要求企業上傳車輛數據至國家平台,同時也會上傳至企業),供專業人員下載分析數據。我們就可以遠程診斷車輛,甚至操縱車輛。
Ⅱ 請問通過電機驅動的機動車的can協議是哪一種呢
感謝題主的邀請,我來說下我的看法:
首先你得確保您說的這個電動車不是類似自行車的那種電動車,更不是小時候玩的四驅車,而是能夠在馬路中間行駛的那種。確定了這個以後,我們再說說CAN協議類型的事。CAN協議是CAN-BUS匯流排的運行規則,不同汽車上CAN-BUS匯流排的協議類型是不同的。比如說發動機為汽油機的汽車,它一般就採用ISO
15765作為匯流排協議。燒柴油的機動車呢?它們一般採用J 1939協議。電動車和柴油車類似,一般也是用J
1939協議。至於協議解析工作,基本上都差不多,都是用USBCAN分析儀進行控制變數解析,如果您需要相關工具的話,可以前往我們的網站進行具體的咨詢,歡迎來訪。
Ⅲ 請問汽油機機動車的can 匯流排協議是什麼呢
感謝題主的邀請,我來說下我的看法:
現在大馬路上跑的機動車一般有三種動力類型,分別是汽油機,柴油機以及電動機,至於燒酒精乙醇的那些車子,因為數量太少基本上可以忽略不計。既然是機動車,那麼它們就一定會有汽車匯流排,而且大多數都是CAN類型的。不過,雖然大家的控制匯流排都是CAN,但匯流排協議卻並不一定相同,比如說柴油機汽車的匯流排協議就是J 1939,汽油車就是ISO 15765,電動車一般也是J 1939。如果您想對汽車CAN匯流排進行二次開發,那一定要有趁手的USBCAN分析儀,你可以前往我們的網站進行咨詢,歡迎來訪。
Ⅳ 請問家庭小轎車的can匯流排通信協議是什麼呢
感謝題主的邀請,我來說下我的看法:
這要分是什麼車,如果是常見的汽油發動機的小轎車的話,那它的CAN匯流排協議類型就是ISO15765,如果小汽車的發動機是電動機的話,那它的CAN匯流排協議就不一定了,一般都是基於J1939 協議開發出來的新協議。如果您想要進行家庭轎車的CAN協議解析的話,可以前往我們的網站進行具體咨詢,歡迎來訪。
Ⅳ 什麼是新能源汽車can匯流排通信
新能源汽車呢就是指的當下的一些帶電動機的純電動或混動騎車,CAN匯流排通訊呢就是指汽車裡面好多模塊 比如收音機啊 剎車啊 DVD啊 胎壓監測啊 大燈啊 那些東西之間是需要通信的 你在中控上操作 中控就需要發命令下去讓設備去執行 這就是通信啊。然後下面的設備也要把當前狀態匯報上來給中控 這也是通信啊 他們之間的通信是通過CAN匯流排協議的 所以就叫做CAN匯流排通信。
Ⅵ 請問車載can匯流排的通信協議都是統一的嗎
感謝題主的邀請,我來說下我的看法:
當然不統一,你看像是汽油發動機的車,它們一般就都採用ISO15765協議來規范汽車CAN匯流排的使用。柴油發動機的汽車呢?它們一般採用J1939協議。至於電動車,它們目前用的CAN協議基本上都是基於J1939研究出來的。如果想進行汽車CAN協議的解析的話,可以前往我們的網站進行咨詢,歡迎來訪。
Ⅶ 純電動汽車CAN匯流排應用整車控制策略研究與經驗
純電動汽車的國內外發展背景
汽車享有「第一商品」的美譽,因為,汽車工業的發展,可以帶動眾多產業發展。一輛轎車的零部件數以萬計,附加值很高,一輛車背後是一系列的產業。因此,汽車工業也就成為了衡量一個國家工業化水平和綜合科技水平的重要標志。
我國的汽車工業水平落後先進國家,短時間內在內燃機領域是不可能消除差距的,中國大規模發展燃油車動力汽車,在環境、資源、技術等方面面臨嚴重壓力,所以,從國內的資源和環境條件,也要求中國在未來的汽車工業必須探索新的思路。
隨著我國國民經濟持續高速發展,轎車成為我國居民消費的主要商品之一,我國汽車工業也將迎來一個快速發展的機遇,發展燃油車,會依賴石油資源需求的激增,同時會造成對環境、環保的負面影響,電動汽車恰好避免或者減少這些不利因素。
當代融合多種高新技術企業而興起的純電動汽車、混合動力汽車正在引發世界汽車工業一場革命,展現了中國企業工業的光明未來。近些年來,美國、日本、歐洲的一些國家和跨國公司已經投入大量資金和研發成本,我國也奮起直追,積極投入電動汽車研究與開發,目前新能源車在市場、整車、生產、應用等多方面實現了趕超和創新成果轉化及產業化。
在電動汽車領域,我們和世界發達國家處於同一起跑線,不少方面還處於世界領先地位,這為我國汽車工業技術實現跨越發展提供了一次歷史性的機遇。更重要的是我國還有後發優勢,因為生產電動汽車不僅僅是發動機的更改,而且是設計、製造、材料、電氣、控制和整個社會服務體系的全面變革,我國電動汽車發展,沒有包袱,市場巨大,生存空間充足。
此外,我們還可以通過開發自主的電動汽車,申請專利、制定標准,保護自己的汽車工業。加入世貿組織後,再靠關稅、政府政策來保護本國利益已經不行了,一流企業做標准,國家也一樣,這是產業的游戲規則。電動汽車的零排放標准及低排放控制政策就可以很好的保護本國的合法權益。
我國電動汽車開發走在國際的前列,目前還需要攻破關鍵的電池技術,電機和電控基本已經完善,面向世界推出純電動汽車、燃料電池電動汽車和混合動力電動汽車。
純電動汽車CAN匯流排實際應用
2016年,速銳得科技與中汽中心、清華大學、國家計量、環保部等,用一年時間研究了純電動汽車和重型燃油車排放等標准。速銳得作為合作方,主要任務是定製純電動汽車CAN匯流排應用層和開發CAN匯流排整車控制策略節點的軟體部分和主控制器CAN匯流排底層DBC驅動程序。在充分理解整個系統的基礎上,參考SAEJ1939協議定製符合電動汽車特點又兼容混合動力汽車的CAN匯流排協議,定製完成後,將適配好的DBC文件提交中汽中心。
CAN匯流排位定時?是在CAN中比較復雜的內容,現有的CAN匯流排方面對位定時講解的過於含糊而且不統一,在純電動汽車系統開發過程中,我們實際使用了遠不止幾款CAN晶元,在SAEJ1939的基礎和CAN2.0B基礎上,設計了符合電動汽車特點的CAN匯流排協議,引入了調度演算法,提高了系統的性能,給純電動汽車系統提供了一個良好的調試測試環境,還在CAN匯流排系統測試指導下,開發出指定車型的CAN匯流排監控節點的DBC文件。
純電動汽車各ECU單元的作用
在純電動汽車控制系統中,主要包括4個節點,即主控制器ECU、電機控制ECU、電池管理系統BMS及CAN匯流排控制單元。
主控制器ECU相當於純電動汽車的大腦,它起到控制全局的作用,主控制器ECU接受汽車上感測器的信息,通過A/D轉換後計算,編碼為CAN報文,發送到匯流排上控制其他節點的工作。同時,將一些整車相關的信息(車速、電池SCO、踏板位置、電池狀態、門鎖信息)在組合儀表上顯示出來。其中最核心的就是通過感測器的輸入值與系統當前狀態及汽車工況等條件計算出合適的電機扭矩值,通過CAN匯流排發送到電機控制系統,指揮電機正確工作。另外,主控制器ECU還控制主繼電器的開關,使得整個系統上電和斷電,行業有的把這些集成在VCU裡面。
電機控制ECU相當於純電動汽車的四肢,它的主要工作是主控制器發送扭矩值為輸入值,採用雙閉環控制來調速電機,使電機工作在需要的轉速下,根據電動機的溫度變化控制電機的冷卻水泵和冷卻風扇,從而有效的調節電機溫度。
純電動汽車的電池是有幾十塊單體電池成組供電的,並能保證在不供電時電池不成組,每塊電池的電壓不超過5V,這樣由於單個電池的性能差異,就需要在電池充放電過程中經常要均衡電壓,保證電池性能,這個由BMS電池管理系統來控制。BMS等同於電動汽車血液循環的心臟,電池為血液循環及能量系統。
純電動汽車CAN匯流排的特點
CAN匯流排控制單元主要是在不幹擾匯流排數據傳輸的情況下,對匯流排上傳輸的數據進行實時監控,實時記錄和實時報警,還提供了離線分析功能在純電動汽車調試階段對主控制器主要計算參數進行標定。各個子系統依靠CAN匯流排傳輸數據,進行數據交換,實現整個分布式系統的控制功能,為了充分利用匯流排的帶寬,合理分配了8個數據位元組的空間,將相關的數據放到一個報文里進行傳輸,保證數據幀有效信息傳輸比重。
在純電動汽車運行過程中,是一些固定的工作狀態之間進行切換,一般有停車狀態、充電狀態、啟動狀態、運行狀態、車輛前進和後退狀態、回饋制動狀態、機械制動狀態、一般故障狀態、重大故障狀態。純電動汽車控制系統正是通過CAN匯流排協議進行通訊和傳遞參數,將各個分散的節點連成一個閉環系統,把每個節點的特點發揮到最好,在CAN匯流排技術總有幾個關鍵技術(定位時、匯流排終端匹配阻抗、CAN驅動器電路設計和DBC應用層協議的設計)這也是CAN調試中的難點。
CAN匯流排定位時本質上和匯流排的同步是緊密相關聯的,CAN匯流排系統的收/發雙方必須以同步時鍾來控制數據的發送和接收。接收端在相當長的數據流中保持位同步。必須要能識別每個二進制位是從什麼時候開始的。為此,對於硬體終端的處理能力提出了高處理能力的需求,如果是直接通過4G/5G遠程傳輸到雲端,目前行業內可能成熟的產品有速銳得的V81。為保證接收時鍾和發送時鍾嚴格一致,採用接收器通過調節器從數據中提出同步信號或者是接收器和發送器統一時鍾的方法,CAN匯流排的定位時在系統位編碼/解碼時採用自有的方式保證系統同步。
CAN匯流排的一般按照功能的不同分為幾個不同的時段:在預分頻倍數確定時,一定波特率的CAN匯流排系統的同步段就是已經確定下來了,而其他幾個時間段是可變的,所以,我們可以發現在位定時配置中可以存在幾組不同的參數都可以滿足波特率的要求,應用這些參數,系統基本上可以正常運行。但是在這些組的參數中,存在一組最優的,這組最優的配置參數需要根據系統的最大匯流排長度和匯流排節點的振盪器容差來確定。
如果要獲得一個給定速率下的最大匯流排長度,就應考慮采樣點應該盡可能接近周期的末尾處。如果要使系統中每個節點可以有更大的振盪器容差,則需要在位周期中點附近選擇采樣點,正是由於振盪器容差和匯流排長度的矛盾,所以需要我們優化位定時參數,使得系統獲得更大的振盪器容差和最大匯流排長度。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
Ⅷ 純電動汽車一般有幾條CAN匯流排,它們之間可以實現信息共享嗎
一般有四條匯流排;啟動,舒適,ESC,動力CAN匯流排,它們通過網關可以實現信息共享,
Ⅸ 請問汽車can協議解析的操作方法都一樣嗎
感謝題主的邀請,我來說下我的看法:
一般都差不多,都是控制變數法,即將目標CAN設備,USBCAN分析儀,裝有CAN檢測軟體的電腦依次相連,然後讓目標CAN設備產生運動變數,對應CAN檢測軟體上面的數據變數,實現CAN協議的最終解析。如果你需要相關設備的話,可以前往我們的網站進行具體咨詢,歡迎來訪。
Ⅹ can匯流排通訊協議
隨著集成電路和嵌入式電腦在汽車上的廣泛應用,現代汽車上的電子控制器的數量越來越多,常見的有發動機的電子燃油噴射裝置、防抱死制動裝置(ABS)、安全氣囊裝置、電動門窗裝置、主動懸架等。電控系統的增加雖然提高了轎車的動力性、經濟性和舒適性,但隨之增加的復雜電路也降低了汽車的可靠性,增加了維修的難度。從布線角度分析,傳統的電子氣系統大多採用點對點的單一通信方式,相互之間少有聯系,這樣必然造成寵大的布線系統。因此,一種新的概念——汽車上電子控制器區域網絡CAN,也就應運而生。為使不同廠家生產的零部件能在同一輛汽車上協調工作,必須制定標准。按照ISO有關標准,CAN的拓撲結構為匯流排,因此稱為CAN匯流排。CAN匯流排被設計作為汽車環境中的微控制器通信,在車載各電子控制裝置ECN之間交 換信息,在車載各電子控制裝置ECN之間交換信息,形成汽車電子控制網路。
控制器區域網CAN(Controller Area Network)是一種多主方式的串列通信匯流排,基本設計規范要求有高的位速率,高抗電磁干擾性,而且能夠檢測出產生的任何錯誤。CAN在汽車上的應用,具有很多行業標准或者是國際標准,比如國際標准化組織(ISO)的ISO11992、ISO11783以及汽車工程協會(Societyof Automotive Engigeers)的SAE J1939。CAN匯流排已經作為汽車的一種標准設備列入汽車的整車設計中。
CAN匯流排簡介
CAN通信協議規定了4種不同的幀格式,即數據幀、遠程幀、錯誤幀和超載幀。基於以下幾條基本規則進行通信協調:匯流排訪問、仲裁、編碼/解碼、出錯標注和超裁標注。CAN遵從OSI模型。按照OSI基準模型只有三層:物理層、數據鏈路層和哀告層,但應用層尚需用戶自己定義。CAN匯流排作為一種有效支持分布式控制或實時控制的串列通信網路,應用范圍遍及從高速網路到低成本的多線路網路。如:CAN在汽車中的發動機控制部件、ABS、抗滑系統等應用中的位速率可高達1Mbps。同時,它可以廉價地用於交通運載工具電器系統中,例如電氣窗口、燈光聚束、座椅調節等,以替代所需要的硬體連接。其傳輸介制裁為雙絞線,通信速率最高可達1Mbps/40m,直接傳輸距離最遠可達10km/5kbps,掛接設備數最多可達110個。CAN為多主工作方式,通信方式靈活,無需站地址等節點信息,採用非破壞性匯流排仲裁技術,滿足實時要求。另外,CAN採用短幀結構傳輸信號,傳輸時間短,具有較強的抗干擾能力。
CAN匯流排與其它通信協議的不同之處主要有兩方面:一是報文傳送不包含目標地址,它是以全網廣播為基礎,各接收站根據報文中反映數據性質的標識符過濾報文,其特點是可在線上網下網、即插即用和多站接收;另外一個方面就是特別強化了數據安全性,滿足控制系統及其它較高數據要求系統的需求。
在現代汽車的設計中,CAN匯流排已經成為構建汽車網路的一種趨勢;而汽車網路作為直接與汽車內部各個ECU連接並負責命令的傳遞、數據的發送及共享,其可靠性和穩定性與整車的性能緊密相關。本文的設計開發是在基於試驗條件下搭建的模擬平台,節點之間的通信是通過對等的CAN通信節點進行的。試驗表明其運行性能穩定可靠,但實用化仍需要進一步的研究和改進,且程序的通信處理能力、糾錯和容錯能力有待進一步的提高.
比如:
把CAN匯流排融合到嵌入式平台中,在其ARM-EP9315和ARM-S3C2440嵌入式平台上都做到了CAN匯流排功能的實現!ARM嵌入式控制平台,具有開放、集成度高、尺寸小、可擴展性強、低功耗等特點,非常適合與數字家電、車載設備、通信終端、網路設備等的應用。如今有了CAN匯流排的實現,使其在此方面的應用更為有效!
基於單片機AT89C52的CAN匯流排分布式測控系統的研製
1 CAN匯流排網路的技術特點[1][2]
用通訊數據塊編碼,可實現多主工作方式,數據收發方式靈活,可實現點對點、一點對多點及全局廣播等多種傳輸方式;可將DCS結構中主機的常規測試與控制功能分散到各個智能節點,節點控制器把採集到的數據通過CAN適配器發送到匯流排,或者向匯流排申請數據,主機便從原來繁重的底層設備監控任務中解放出來,進行更高層次的控制和管理功能,比如故障診斷、優化協調等;
採用非破壞性基於優先權的匯流排仲裁技術,具有暫時錯誤和永久性故障節點的判別及故障節點的自動脫離功能,使系統其它節點的通信不受影響;同時,CAN具有出錯幀自動重發功能,可靠性高;
信號傳輸用短幀結構(8位元組),實時性好;
不關閉匯流排即可任意掛接或拆除節點,增強了系統的靈活性和可擴展性;
採用統一的標准和規范,使各設備之間具有較好的互操作性和互換性,系統的通用性好;
通訊介質可採用雙絞線,無特殊要求;現場布線和安裝簡單,易於維護,經濟性好。
總之,CAN匯流排具有實時性強、可靠性高、結構簡單、互操作性好、價格低廉等優點,克服了傳統的工業匯流排的缺陷,是構建分布式測控系統的一種有效的解決方案。
2系統總體硬體設計方案
首先,定義各節點的功能,確定各節點檢測或控制量的數目、類型、信號特徵。這是進行微機測控系統網路化的第一步。原則是盡量避免重復測試。智能節點模塊絕大部分是輸入輸出模塊,調節迴路可以跨模塊構成迴路。但考慮到調節迴路的安全性,為了保證在上位機或整個通信線路出現重大故障時迴路調節不受到影響,設計了隔離型、自整定PID、隔離型溫度調節器等帶有調節功能的模塊。它們的輸入輸出通道都在同一模塊中,其底層軟體的功能很強,所有的輸入處理、輸出增量的計算(多種調節演算法可通過組態選擇,包括串級調節)、輸出,包括自整定模塊的過程參數的自動識別都在本模塊實現,保證了調節迴路的安全性、可靠性。
其次,選擇各節點控制器和相應的CAN適配元件。由於各測控節點功能相對單一,數據量少,因此對CPU的要求大大降低,採用8051系列單片機即可滿足要求。CAN 匯流排適配器件主要有:控制器介面、匯流排收發器和I/O器件。採用Philips公司生產的82C200CAN控制器和與其配套的82C250CAN收發器。82C200具有完成高性能通信協議所要求的全部必要特性。具有簡單匯流排連接的82C200可完成物理層和數據鏈路層的所有功能。
最後,按照CAN匯流排物理層協議選擇匯流排介質,設計布線方案,連接成CAN匯流排分布式測控網路。如圖1所示。
3系統的硬體組成[3][4][5]
(1)CAN匯流排介面模塊
① 微處理器
目前廣泛流行的CAN匯流排器件有兩大類:一類是獨立的CAN控制器,如82C200,SJA1000及Intel 82526/82527等;另一類是帶有晶元CAN的微控制器,如P8XC582及16位微控制器87C196CA/CB等。根據當前市場、開發工具和課題的實際需要,系統的智能節點均選用ATMEL 8位單片機AT89C52為微處理器。
② CAN控制器
CAN控制器選用SJA1000作為控制器。SJA1000是高集成度CAN控制器。具有多主結構、匯流排訪問優先權、成組與廣播報文功能及硬體濾波功能。輸入時鍾頻率為16MHh時鍾,輸出可編程式控制制。由以下幾部分構成:介面管理邏輯、發送緩存器、接收緩存器、位流處理器、位定時邏輯、收發邏輯、錯誤管理邏輯、控制器介面邏輯等。
SJA1000有很多新功能 :標准結構和擴展結構報文的接受和發送;64位元組的接收FIFO;標准和擴展幀格式都具有單/雙接收濾波器;可進行讀/寫訪問的錯誤計數器;可編織的錯誤報警限制:最近一次的錯誤代碼寄存器;每一個CAN匯流排錯誤都可以產生錯誤中斷;具有丟失仲裁定位功能的丟失仲裁中斷;單發方式(當發主錯誤或丟失仲裁時不重發);只聽方式(監聽CAN匯流排,無應答,無錯誤標志);支持熱插拔(無干擾軟體驅動位速率監測)。因此,系統的智能節點均選用SJA1000作為CAN控制器。
③ CAN匯流排收發器
CAN匯流排收發器選用PCA82C250作為匯流排收發器。 PCA82C250是CAN 協議控制器和物理匯流排之間的介面。82C250 可以為匯流排提供不同的發送性能,為CAN 控制器提供不同的接收性能。而且它與「ISO 11898」標准完全兼容。PCA82C250的目的是為了增大通信距離,提高系統的瞬間抗干擾能力,保護匯流排,降低射頻干擾(RFI)實現熱防護等。為了進一步提高抗干擾措施,在兩個CAN器件之間使用了由高速隔離器件6N137構成的隔離電路。 CAN器件與微處理器的硬體連接如圖2所示。
硬體電路的設計並不太困難,但有幾點應引起注意:
匯流排兩端兩個120Ω的電阻,對於匹配匯流排阻擾,起著相當重要的作用。忽略掉它們,會使數據通信的抗干擾性及可靠性大大降低,甚至無法通信。
82C50第8腳與地之間的電阻Rs稱為斜率電阻,它的取值決定了系統處於高速工作方式還是斜率控制方式。把該引腳直接與地相連,系統將處於高速工作方式,在這種方式下,為避免射頻干擾,建議使用屏蔽電纜作匯流排;而在波特率較低、匯流排較短時,一般採用斜率控制方式,上升及下降的斜率取決於民的阻值,實驗數據表明15~200kΩ為Rs較理想的取值范圍,在該方式下,可以使用平行線或雙絞線作匯流排。
SJA1000的TX1腳懸空,RX1引腳的電位必須維持在約0.5Vcc上,否則,將不能形成CAN協議所要求的電平邏輯。如果系統傳輸距離近,環境干擾小,可以不用電流隔離,這樣可直接把82C250的VREF端(約為0.5 Vcc)與RX1腳相連,從而簡化了電路。
在系統中,SJA1000的片選信號一般由地址匯流排經解碼獲得,並由此決定出CAN控制器各寄存器的地址。實際應用中,採用單片機AT89C52的P2.7為片選信號。所以,SJA1000的地址為:7F00~7F32H。
當上電復位時,AT89C52的上電復位,需要從低到高的電平變化來激活,而SJA1000的17腳RST被激活,需要出現一個由高電平到低電平的跳變,因此,這必須加一個反相器。
(2)數據採集模塊
數據採集模塊用來將各類感測器的數據傳送到CAN匯流排上。整個電路包括:看門狗X5045,單片機89C52,鎖存器74LS373,A/D轉換器ADC0809以及CAN控制器SJA1000和收發器82C250。電路板如圖3。
數據採集模塊的工作原理:各類感測器採集到數據後將0—5V的模擬量傳送到ADC0809,0809將轉換成的數字量傳給89C52,最後單片機將採集到的數據送到SJA1000通過CAN匯流排收發器82C250傳上匯流排,完成數據採集工作。
(3)控制模塊
是一個帶有CAN通信功能的隔離型控制器。該模塊有一個數據輸入點,可以是命令或其他信號,有一個模擬量輸出,供輸出執行機構是連續變化的控制系統使用,例如控制步進電機;還有一路是數字量輸出,供執行機構是兩位式的控制系統使用,例如開關設備。這個控制器可以單獨作為一個調節器使用,因為在該模塊上提供了完整的顯示窗口和操作按鈕,可以設定溫度設定值、PID調節參數等運行過程中可以顯示被控對象的PV值和SV值。該模塊可以根據設定的控制點及升、降的時間實現自動調節。帶有CAN通信口,可以與微機實現通信,也就是說控制模塊可以接入CAN 網路系統。通過上位機實現對多個節點上的控制模塊設定各控制點的上下限控制點、PID值、實現時間等控制參數,並實時記錄各控制器的測量值,描繪出變化曲線,供實驗人員對實驗結果進行分析。如圖4所示。
4系統軟體設計
(1)CAN 匯流排通訊模塊
CAN匯流排測控系統的通信軟體分為3部分:CAN初始化、數據發送和數據接收。
① CAN初始化
其主要是設置CAN的通信參數。需要初始化的寄存器有:模式寄存器(Peli CAN模式)、時分寄存器、接收代碼寄存器、屏蔽寄存器、匯流排定時寄存器、輸出控制寄存器等。需要注意的是,這些寄存器僅能在復位期間可寫訪向,因此,在對這些寄存器初始化前,必須確保系統進入了復位狀態,並且系統中各CAN控制器的匯流排定時寄存器的初始化字必須相同。
② 數據發送
現場的各感測器把環境多參數的檢測信號(數字量、模擬量、開關量)進行轉換處理後,發向CAN控制器的發送緩沖區,然後啟動CAN控制器的發送命令,此時CAN控制器將自動向匯流排發送數據,不再需感測器的微控制器進行干預。若系統中有多個感測CAN控制器同時向匯流排發送數據,則CAN控制器通過信息幀中的標識符來進行仲裁,標識符數值最小的CAN控制器具有對匯流排的優先使用權。
③ 數據接收
整個溫室微機測控系統中的CAN控制器檢測到匯流排上有數據時會自動接收匯流排上的數據,存入其接收緩沖區,並向89C52微控制器發送接收中斷,啟動中斷接收服務程序,89C52通過執行中斷接收服務程序,從CAN控制器的接收緩沖區讀取數據,並對其進行進一步處理工作。
(2)監控模塊
集成了所有的數據採集、參數設定、數據統計分析等功能。同時,為了實現操作人員對生產過程的人工干預,如修改給定值、控制參數和報警限等,添加了參數的修改功能;為了建立人機信息聯系,並且能將各節點傳輸來的數據以圖形、圖表或其它動態方式顯示出來,本系統可以使用任何具有DDE(Dynamic Data Exchange)介面的MMI(Man-Machine interface)軟體;為了更好的管理各種數據,採取了組態控制方式,能夠接收來自MMI軟體以及用戶軟體的DDE連接請求,並將該請求傳遞給通信驅動部分,由通信驅動轉換為通信信號通過傳輸媒體傳遞給智能模塊的固化軟體。並將模塊的應答作為DDE操作的結果返回給MMI軟體及用戶軟體。
5 結論
將先進的現場匯流排技術(CAN BUS)應用於智能測控系統,大大提高了系統的可靠性;自主開發了符合國際標準的基於單片機的智能節點,不僅大量節約了資金,而且可以購置通用的同類設備,可節約大量的研發費用;基於工控機的上位機提供了良好的人機界面,使操作更加方便,直觀。