現(xiàn)場總線適配器的軟硬件設(shè)計和現(xiàn)場應(yīng)用
在我們設(shè)計的CAN接口電路中采用了PHILIPS公司生產(chǎn)的CAN總線控制器和CAN接口芯片,分別為82C200(引腳兼容的升級版本為SJC1000)和82C250, 圖4為典型的CAN總線接口部分原理圖。由于CAN總線的控制器和接口IC的內(nèi)容太多,在此不作詳細描述。
圖4 CAN接口部分原理圖
5、電源部分
電源方案采用體積小、重量輕的AC-DC模塊,輸入電壓范圍165-265VAC,輸出兩組電源,分別為VCC,GND(+5V/250mA)和+5V,GND2(+5V/150mA)較簡單地完成電源方案設(shè)計。
四、軟件設(shè)計
軟件設(shè)計采用模塊化結(jié)構(gòu),依據(jù)各個功能部分進行模塊劃分,大致劃分為:總線適配器內(nèi)部參數(shù)初始化;主循環(huán)程序;RS-232、RS-422/485和CAN接口初始化;各總線網(wǎng)絡(luò)、各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接收和發(fā)送緩沖區(qū)初始化;RS-232、RS-422/485和CAN接口對應(yīng)的中斷服務(wù)程序;通訊信息數(shù)據(jù)包的命令解釋和處理程序;RS-232、RS-422/485和CAN接口對應(yīng)于通訊信息包的裝載和卸載程序;RS-232、RS-422/485和CAN接口對應(yīng)的出錯處理程序。
為便于網(wǎng)絡(luò)命令和數(shù)據(jù)處理,本總線適配器采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)包格式,它們是:源邏輯地址(2字節(jié))、目標邏輯地址(2字節(jié))、命令(1字節(jié))、數(shù)據(jù)長度(1字節(jié))、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)累加校驗和(2字節(jié))。其中源地址和目標地址定義基本相同,各位定義如下:B15——代表主從方式或廣播方式;B14——代表主機或從機;B13,B12——代表第幾個RS-232網(wǎng)絡(luò)區(qū)間(1至3,0代表不是該網(wǎng)絡(luò)地址,以下定義相同);B11,B10——代表第幾個RS-422/485 網(wǎng)絡(luò)區(qū)間;B9,
B8——代表第幾個CAN 網(wǎng)絡(luò)區(qū)間;B7-B0——對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)區(qū)間下的物理地址(同一個網(wǎng)絡(luò)區(qū)間下最多允許256個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點)。限于篇幅,在此不作更詳細的討論。
五、應(yīng)用實例
作者在赤峰遠大肉牛加工廠的冷庫計算機分布式控制系統(tǒng)中(LJC-1000)采用了該現(xiàn)場總線適配器,圖5為赤峰遠大肉牛廠冷庫DCS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。在研制DCS系統(tǒng)過程中,充分利用現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)終端控制設(shè)備在不同控制對象中的性能和成本優(yōu)勢,較好地解決了將不同終端網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備連成一個控制系統(tǒng)的難題,使冷庫的整個DCS 控制系統(tǒng)自動化控制和管理達到了國內(nèi)先進水平。
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