基于CAN總線的制造業(yè)遠程監(jiān)測儀器系統(tǒng)
加入技術交流群
CAN總線是一種先進的串行總線通信技術，具有多主、高可靠性及實時性等優(yōu)點。通過現場總線系統(tǒng)能將各網絡節(jié)點采集的信號實時傳輸到監(jiān)測控制中心，由監(jiān)測控制中心實現對設備的遠程監(jiān)控與管理。
1系統(tǒng)的組成及功能
系統(tǒng)采用多功能轉子試驗臺為研究試驗對象，整個系統(tǒng)由現場實時數據采集系統(tǒng)、現場總線網絡通信系統(tǒng)及上位機分析與診斷系統(tǒng)(管理信息系統(tǒng))三大部分組成。根據現場實際情況，設置相應數量的網絡數據采集器，對設備的主要工藝參數(如振動、溫度、電流、電壓等信號)進行在線實時采集，將采集獲得的數據通過現場總線系統(tǒng)實時傳送給上位分析與診斷系統(tǒng)，由上位機分析與診斷系統(tǒng)實現對各項工藝參數的分析與處理。
每個網絡數據采集器，可同時完成不同設備、不同信號的在線實時采集，并通過CAN總線通信卡與上位機相聯(lián)完成數據的傳輸。上位機主要完成數據處理、實時監(jiān)測、信息管理和存儲及遠程診斷。另外，上位機都配有網卡，通過集線器(Hub)組成局域網實現上位機之間的數據共享，便于對設備實現集中監(jiān)測及協(xié)同管理。系統(tǒng)框架圖如圖1所示。
圖1系統(tǒng)框架圖
2．1 CAN總線的特點
CAN總線是一種架構開放、廣播式的新一代網絡通信協(xié)議，稱為控制器局域網現場總線，它具有以下特點：
(1)CAN總線插卡可以任意插在PC、AT、XT兼容機上，能夠方便地構成分布式監(jiān)控系統(tǒng)。
(2)CAN總線可以多主方式工作，網絡上任意一個節(jié)點均可以在任意時刻主動向網絡上其他節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從，通信靈活。
(3)CAN采用點對點、一點對多點及全局廣播等集中方式傳送和接收數據。
(4)CAN的直接通信距蒜最遠可達10kn/(5Kbit／s)，通信速率最高可達1Mbit/s(／40m)，理論節(jié)點數值為2000個，實際可達110個，傳輸介質為雙絞線、同軸電纜或光纖。
(5)CAN采用非破壞性總線優(yōu)先仲裁技術，當兩個節(jié)點同時向網絡上發(fā)送信息時，優(yōu)先級低的節(jié)點主動停止發(fā)送數據，而優(yōu)先級高的節(jié)點可不受影響地繼續(xù)發(fā)送信息，按節(jié)點類型分成不同的優(yōu)先級，可以滿足不同的實時要求。
總之，作為工業(yè)現場控制的網絡系統(tǒng)，CAN總線在可靠性和實時性方面有很多的獨到特點，接口簡單，安裝方便，系統(tǒng)成本低，抗干擾能力強，適合于系統(tǒng)分布比較分散且環(huán)境比較惡劣的工業(yè)現場。
評論