CAN總線在變電站高壓開(kāi)關(guān)柜在線檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力，在控制器SJA1000和收發(fā)器PCA82C250之間增加了由高速隔離器件6N137構(gòu)成的隔離電路。

3.1.4單片機(jī)的選取

本裝置選用AT89C51作為處理器，AT89C51是ATMEL公司8位單片機(jī)，與MCS51完全兼容，內(nèi)部集成有4Kbps的閃速E²PROM,工作頻率最高可達(dá)20MHZ.

3.1.5電平轉(zhuǎn)換芯片的選取

在CAN接口電路中，AT89C51芯片使用的是TTL電平，而從計(jì)算機(jī)串口輸出的是RS-232電平，因此要想計(jì)算機(jī)串口與單片機(jī)連接，必須進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。MAXIM公司生產(chǎn)的MAX202芯片是在缺少±12V電源的情況下進(jìn)行RS-232/TTL雙向電平轉(zhuǎn)換芯片，它的供電電源是單＋5V，電平轉(zhuǎn)換的速度的最大值不小于120kbps. 為了使計(jì)算機(jī)的電源與CAN接口電路的電源互相不受干擾，我們還在MAX202與AT89C51之間采用光電耦合器，以達(dá)到電源隔離的目的。

3.1.6數(shù)據(jù)采集單元電路

采集單元電路一般由微處理器外加顯示鍵盤(pán)電路、模擬量輸入電路、開(kāi)關(guān)量輸入輸出電路、CAN總線通訊接口電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路等組成。具體電路在此不詳細(xì)介紹了。

4.軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)軟件。CAN總線各節(jié)點(diǎn)與AT89C51要有效，實(shí)時(shí)地完成數(shù)據(jù)通信，軟件的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，也是難點(diǎn)。它主要包括計(jì)算機(jī)串口通信程序、AT89C51通信程序、CAN節(jié)點(diǎn)初始化程序、CAN數(shù)據(jù)發(fā)送、接收程序以及CAN總線出錯(cuò)處理程序等等。CAN控制器SJA1000的內(nèi)部寄存器作為AT89C51芯片的片外寄存器，AT89C51和SJA1000之間進(jìn)行狀態(tài)、控制和數(shù)據(jù)的交換都是通過(guò)SJA1000在復(fù)位模式或工作模式下對(duì)這些寄存器的讀寫(xiě)來(lái)完成的。在初始化CAN內(nèi)部寄存器時(shí)，注意使得各節(jié)點(diǎn)的位速率必須一致，而且接、發(fā)雙方必須同步。數(shù)據(jù)的接收主要有兩種方式：中斷和查詢(xún)接收方式。為提高通信的實(shí)時(shí)性，文中采用中斷接收方式，而且這樣也可保證接收緩存器不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出現(xiàn)象。下面給出SJA1OOO工作在Basic CAN模式下的初始化流程圖、數(shù)據(jù)接收的源程序。

/*CAN接收中斷子程序*/

Void canreceive(void) interrupt 0 {

Unsighed char xdata*datap;

Unsighed char xdata i, temp[15];

if ((can_sr0x01)==0x01) {/*判斷SJA1000接收緩沖器是否有效*/

p=canrxbuff;/*canrxbuff為接收緩沖器首地址*/

for(i=0;i0;i++) {

temp[i] =*(p+j);/*將接收緩沖器的數(shù)據(jù)賦給temp數(shù)組*/

}

can_cmr=0x04;/*釋放接收緩沖區(qū)*/

i=can_ir;/*對(duì)CAN中斷復(fù)位*/

}

}

本文采用CAN總線技術(shù)組成的變電站高壓開(kāi)關(guān)柜在線檢測(cè)系統(tǒng)已在中小型變電站中得到應(yīng)用，經(jīng)過(guò)實(shí)際運(yùn)行，具有很好的可靠性和抗干擾性，能更好地掌握高壓開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài),穩(wěn)定顯示出各參數(shù)的波形，從而能及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修，避免了事故的發(fā)生，得到變電站維護(hù)人員的一致認(rèn)可。

5.結(jié)束語(yǔ)

CAN總線以高可靠性及其卓越的性能越來(lái)越受到人們的重視，并被公認(rèn)為最有前途的總線之一。本文在變電站高壓開(kāi)關(guān)柜在線檢測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用了這種總線技術(shù)，設(shè)計(jì)了主要硬件電路和軟件，并得到實(shí)際應(yīng)用。其硬、軟件電路的設(shè)計(jì)方法同樣適合于其他基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。