在现代化生产中,机电设备的状况监测和故障确诊技能越来越受到重视,但现有的生产过程监测体系网络敞开性不强、在长途监测和确诊方面存在许多缺乏。为了确保设备安全、安稳及和谐的运转,需求对大都关键设备进行长途实时监测、会集操控及办理。
CAN总线是一种先进的串行总线通讯技能,具有多主、高牢靠性及实时性等长处。经过现场总线体系能将各网络节点收集的信号实时传输到监测操控中心,由监测操控中心完结对设备的长途监控与办理。
1体系的组成及功用
体系选用多功用转子实验台为研讨实验目标,整个体系由现场实时数据收集体系、现场总线网络通讯体系及上位机剖析与确诊体系(办理信息体系)三大部分组成。依据现场实践情况,设置相应数量的网络数据收集器,对设备的首要工艺参数(如振荡、温度、电流、电压等信号)进行在线实时收集,将收集取得的数据经过现场总线体系实时传送给上位剖析与确诊体系,由上位机剖析与确诊体系完结对各项工艺参数的剖析与处理。
每个网络数据收集器,可一起完结不同设备、不同信号的在线实时收集,并经过CAN总线通讯卡与上位机相联完结数据的传输。上位机首要完结数据处理、实时监测、信息办理和存储及长途确诊。别的,上位机都配有网卡,经过集线器(Hub)组成局域网完结上位机之间的数据同享,便于对设备完结会集监测及协同办理。体系结构图如图1所示。
图1体系结构图
2 CAN总线及在体系中的使用
2.1 CAN总线的特色
CAN总线是一种架构敞开、播送式的新一代网络通讯协议,称为操控器局域网现场总线,它具有以下特色:
(1)CAN总线插卡能够恣意插在PC、AT、XT兼容机上,能够便利地构成散布式监控体系。
(2)CAN总线能够多主方法作业,网络上恣意一个节点均能够在恣意时间主意向网络上其他节点发送信息,而不分主从,通讯灵敏。
(3)CAN选用点对点、一点对多点及大局播送等会集方法传送和接纳数据。
(4)CAN的直接通讯距蒜最远可达10kn/(5Kbit/s),通讯速率最高可达1Mbit/s(/40m),理论节点数值为2000个,实践可达110个,传输介质为双绞线、同轴电缆或光纤。
(5)CAN选用非破坏性总线优先裁定技能,当两个节点一起向网络上发送信息时,优先级低的节点自动中止发送数据,而优先级高的节点可不受影响地持续发送信息,按节点类型分红不同的优先级,能够满意不同的实时要求。
总归,作为工业现场操控的网络体系,CAN总线在牢靠性和实时性方面有许多的独特特色,接口简略,装置便利,体系成本低,抗干扰能力强,合适于体系散布比较涣散且环境比较恶劣的工业现场。
2.2 CAN总线技能在体系中的使用
体系选用具有CAN总线通讯功用的通讯卡完结收集数据的网络通讯操控。该CAN通讯卡选用北京三兴达公司的单路CAN非智能usB制品通讯卡。该通讯卡的CAN总线数据收发由CAN操控器和CAN收发器完结,主机经过USB接口操控电路来访问CAN操控器,终究完结数据通讯。其供给了Windows和DOS下的驱动程序,CAN总线接口为DB9针式插座,契合CIA规范,通讯安稳牢靠,合适用来完结体系上位机和数据收集器之间的CAN通讯功用。为削减反射,添加体系的牢靠性,在CAN总线的两头需求装置终端匹配电阻,如图2所示。终端匹配电阻的值应该等于传输电缆的特性阻抗,双绞线的特性阻抗为120Ω。
图2 CAN总线的拓扑结构