摘要:针对纺织机电子送经和卷取体系的数据传输功率低一级问题,规划了一套依据CAN总线的送经和卷取的体系,该体系以CAN总线为通讯办法,使用ARM主操控器,规划了电子送经和卷取体系的CAN总线通讯硬件电路和相关软件,完结了主控结点与卷取驱动器和送经驱动器的高效通讯,结果表明了该办法的有用性和可靠性。
纺织业是我国一大传统职业,跟着世界棉纺织技能向优质、高产、自动化、接连化方向的迅速发展,进步我国纺织工业的机电一体化水平,完结工艺参数的智能化是各纺织企业的工作要点。
电子送经卷取体系是纺织工艺流程的一个重要环节,其操控功用的好坏直接影响着工艺进程及织机的功率。但是,通讯又是该体系的要害技能,使得电子送经卷取体系通讯的规划遭到国内外纺织公司(德国的百格拉,意大利的舒美特等公司)的高度重视,提出了多种规划计划。但是,我国用户依然面临着剑杆织机送经和卷取体系的价格昂贵、操作杂乱,数据传输功率低一级问题。
CAN(操控器局域网)总线是一种有用支撑分布式操控和实时操控的串行通讯网络,与其它通讯比较,其数据通讯具有杰出的灵活性和可靠性。ARM操控器能够满意一般的工业操控的需求,其具有削减体系硬件规划的杂乱度和性价比高级长处而得到广泛使用。因而,针对国内电子送经卷取体系数据传输率低和国外体系价格昂贵问题,本文选用ARM公司的ARM7一UPC2194和Philips公司的PCA82C250为中心器材,研制开发了一种依据ARM芯片作为主操控器,CAN总线为通讯办法的嵌入式电子送经卷取体系,该体系具有呼应速度快、传输功率高级长处。
1 送经卷取体系的整体规划
依据技能及经济需求,本规划选取ARM7-LPC2194为主操控器,作为CAN网络节点操控器,(其间LPC2194内部集成有四路CAN操控器而不用外接CAN操控器),使用CAN总线技能和接口电路,完结了节点间的高效数据交换和传输。体系整体框图如图1所示。
2 体系的硬件规划
2.1 体系CAN总线的完结
送经卷取体系首要由内部集成有四路CAN操控器的ARM7-LPC2194芯片、光电阻隔器TLP2631、CAN收发器PCA82C250及送经卷取驱动器等元件组成,其结构如图2所示。
本规划分别将协议操控器经过串行数据输出线TX和串行数据输入线RX衔接到光电阻隔器TLP2631的3管脚和7管脚,完结了光电阻隔。使用CAN收发器。PCA82C250将从光电阻隔器TLP2631输出的差动的总线信号转化成逻辑信号电平并在RxD输出,接纳到的串行数据经过与总线电缆相连的差动发送和接纳总线终端CANH和CANL将数据送到总线协议操控器译码,完结了一般电平到显、隐性电平的传输。CAN总线获取显、隐性电平后,再经过PCA82C250和光电耦合器TLP2631将数据传输给送经驱动器、卷取驱动器的CAN接纳端口,然后完结了依据CAN总线的数据传输。
2.2 体系抗搅扰的规划
信号数据传输进程中,存在着扰动,为此本规划采纳以下办法来战胜搅扰的影响:
1)为了满意光电阻隔的要求,本规划在协议操控器和CAN收发器之间加入了TLP2631光电阻隔器,有用地按捺了传输线中因为耦合%&&&&&%、电感形成的搅扰,完结了不同电平的转化。
2)为了匹配数据总线的阻抗和进步数据传输的抗搅扰才能,在CAN总线终端的两头加有两个120 Ω总线阻抗匹配电阻。若不接这两个电阻,有时乃至无法通讯。选用屏蔽双绞线以削减现场环境对结点的搅扰。
3 体系的软件规划
送经卷取体系的软件规划是完结数据高效通讯的要害,本文的软件部分首要由数据收集程序和CAN总线通讯程序规划两部分组成。其间数据收集程序可参考文献,本文要点论说CAN通讯程序的规划。
3.1 开发环境
软件开发环境,选用ADS1.2集成开发环境,ADS是ARM微操控器集成开发工具。ADS1.2支撑ARM10之前一切ARM系列,支撑软件调试及JTAG硬件仿真调试,支撑汇编语言、C/C++源程序;具有编译功率高、体系库功用强等特色;能够在WINDOWS 98、WINDOWS XP、WINDOWS 2000上运转。
3.2 CAN总线通讯主程序的规划
本程序选用模块化结构,来完结各结点间的通讯。程序首要对CAN操控器函数初始化,其次检测是否有接纳帧和数据反常,完结数据的接纳和发送。然后完结ARM芯片发动代码的编码,其结构如图3所示。然后,主程序经过调用CAN发动驱动程序供给的接口,便可完结数据的有用传输。
3.3 CAN操控器函数初始化
CAN操控器初始化,首要是完结总线的参数设置,其首要包含硬件使能、寄存器复位、波特率及检验滤波器的工作办法等设置,其结构如图4所示。
硬件使能是经过寄存器来操控多路开关并使其与CAN操控器衔接,因为CAN的某些寄存器有必要在软复位状态下读写,所以一定要进行软件复位。
初始化子程序选用的首要函数如下:
3.4 数据接纳子程序
接纳数据可选用查询办法或中止办法,本文选用数据查询办法,完结子程序的规划,使用旁路滤波器,经过查询接纳数据存储空间,判别是否接纳信息寄存器、标识符寄存器、数据寄存器的RX帧。因为接纳缓冲区的容量不大,所以接纳缓冲区接纳帧,有必要当即进入环形接纳缓冲区,然后再对环形接纳缓冲区里的信息进行分类处理。
3.5 发送子程序
总线将收集到的数据(Tx帧信息寄存器、Tx标识符寄存器、Tx数据寄存器A、Tx数据寄存器B)经过打包成契合发送帧格局的数据后,经过调用发送数据函数进行数据的发送。程序首要查看LPC2194的3个发送缓冲区和总线的闲暇空间,经过查询CANSR的TCS位,将帧传到总线,结构如图5所示。
4 结束语
处理国内电子送经卷取体系数据传输率低和国外体系价格昂贵问题,本文规划了一种依据ARM7的纺织机送经和卷取体系,使用性价比高的主控器ARM7-LPC2194、CAN接纳器PCA82C250和光电耦合器TLP2631,完结了送经卷取体系总线的网络节点规划,较好地处理了纺织机的电子送经和弯曲体系的数据传输问题,该体系自动化程度,具有高效的通讯率和抗搅扰才能。一起,本体系的通讯计划,关于其它工业测控范畴也具有较好的使用远景。