1. 导言
许多现在正在运用的柴油发动机测验渠道都是通过外表读数来剖析、判别一台柴油发动机测验时的作业状况，不只功率低、精度差，并且归纳剖析判别才能有限。为了可以愈加全面、直观地了解柴油发动机测验进程，敏捷发现并排除毛病危险，使测验操作人员进步剖析判别才能，结合企业技能改造，咱们开发了依据CAN现场总线的柴油发动机测验体系，完结了一起对多台柴油发动机测验进程的监控与测验。
2. 测验体系结构组成
依据柴油发动机的测验要求，本体系首要完结对柴油发动机测验进程中各种传感信号的处理以及柴油机工况数据的收集，并将数据通过CAN总线送上位机，要求处理16路模拟信号、16路I/O信号。收集的参数首要有：机油压力和温度、冷却水温度、进排气温度、燃油液位、发动蓄电池电压、转速等。
柴油发动机测验体系的关键是引入了CAN总线技能，构成依据CAN总线的分布式测控体系模型，因为CAN总线作为现场总线的类型之一，归于开放式底层操控网络，是使用于出产现场、在微机化丈量操控设备之间完结双向串行多节点数字通讯的体系，因而依据CAN总线的分布式测控体系是开放式的，而不是关闭和专用的。这种测验体系将监控功用涣散到每个试车台，每个试车台均由一个CAN智能节点完结监控使命。每个CAN总线节点的组成是相同的，都包含：主控单元、CAN总线通讯办理单元、数据收集与处理单元等。各节点通过CAN总线与上位机相连，通过总线完结彼此间的通讯。
3. 测验体系硬件规划
柴油发动机测验体系选用两级分布式结构。上位机选用PC机，在上位机的PCI总线插槽中安装了PC-CAN总线适配卡，这样就可以通过CAN总线将上、下位机联络在一起构成操控网络。下位机操控器选用单片机AT89C51和CAN总线操控器SJA1000一起组成的智能节点，它们直接对各现场设备(如：传感器、继电器、电机等进行操控，收集现场数据，并依据接纳到的指令或许自动将数据发送到CAN总线。
通过事前设置检验码和检验屏蔽码可以操控智能节点从总线上接纳哪些数据或指令。假如某些数据需求进一步杂乱的处理(如动态显示)，则上位计算机可以从总线上接纳数据。当上位机需求对某个节点施加操控动作时，可以选用点对点方法与该节点通讯，而当它要一起对一切节点施加操控动作时，可以选用播送方法将指令发送到总线。这样当体系正常运转时完全可以没有上位机的参加，大大减少了数据的传输量，一起进步了体系的实时性和牢靠性。
柴油发动机测验体系的硬件规划首要触及上位机中的PC-CAN适配卡以及下位机CAN智能节点。这儿要点剖析CAN智能节点的结构组成。
在图2CAN智能节点中，中心器材是CAN总线操控器SJA1000、CAN总线驱动器82C250以及单片机AT89C51。AT89C51首要有两方面的使命：一是担任对CAN操控器SJA1000的初始化，并通过操控SJA1000完结数据的接纳和发送等通讯使命;二是担任对现场信号的收集以及对现场设备的操控。
SJA1000是Philips公司的CAN操控器，它完结了CAN总线网络中的数据链路层和物理层功用，通过对其编程，微处理器可以设置它的作业方法，操控它的作业状况，进行数据的发送和接纳，把使用层建立在它的根底之上。在本规划中，为了增强CAN总线节点的抗干扰才能，选用SJA1000的具有光电阻隔的CAN总线接口。SJA1000的发送输出端TX0与接纳输入端RX0、RX1别离经高速集成光电耦合器6N137阻隔后与CAN总线接口驱动芯片82C250的TXD和RXD相连，82C250则直接与CAN物理总线相连。
上位机监控软件选用组态软件进行开发。组态软件作为用户可定制功用的软件渠道东西，是跟着分布式操控体系及计算机操控技能的日趋老练而发展起来的
当时，跟着现场总线技能的逐步推广，现场总线和开放体系已成为组态软件生长所依靠的外部环境，这使得组态软件更易于与很多的输入/输出设备衔接，然后促进了组态软件在现场总线操控体系中的使用。通过对现有组态软件性能及价格的比较，一起结合本技改项目的实际需求，挑选国产”世纪星”组态软件来开发CAN总线体系的监控程序。为了将上位机人机界面程序与下位机数据收集与交流程序有机地结合起来，咱们把临控程序分红两部分，即：将服务器-客户机结构使用到CAN总线操控体系的组态软件规划中，完结以人机界面程序作为客户机端程序，以与硬件进行数据交流的程序作为服务器端程序。
(2) 下位机软件：
每个柴油发动机试车台作为CAN总线的一个智能节点，通过CAN通讯接口将各试车台的检测状况和操控成果等信息向上位机传送，并随时预备接纳上位机的操控指令。下位机操控程序选用模块化编程，包含CAN总线通讯办理模块、柴油发动机运转状况监控模块、A/D巡检采样及数据转存模块、I/O开关量信号处理模块等。其间，CAN节点通讯模块部分至关重要，它关系到整个分布式操控网络能否正常作业。CAN节点通讯模块由CAN初始化子程序、CAN中止程序和CAN数据收发子程序组成，如图4所示。
4. 结束语
本论文的研讨内容在围产135系列柴油发动机的试车台上已通过实验并运转杰出，实践标明：依据CAN总线的分布式测验体系安稳牢靠，具有装备灵敏简略、成本低、牢靠性高、抗干扰才能强和可扩充性好等长处，可以对柴油机的测验进程进行全面监控，大大减少了测验时刻，改进了监控作业条件，进步了对设备的科学化办理，对某些毛病还可以及早发现，避免滞后处理所形成的丢失。
