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智能斷路器的CAN 總線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2010-12-30 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


2. 2 軟件部分

上位機(jī)的軟件可以通過(guò)調(diào)用 卡的動(dòng)態(tài)連接庫(kù)(. DLL),利用自定義 應(yīng)用層協(xié)議實(shí)現(xiàn)與 應(yīng)用系統(tǒng)的連接,USBCAN-2A CAN 接口卡支持Win9x /Me、Win2000 /XP 等操作系統(tǒng),也支持Linux2. 4、Linux2. 6 版版本的操作系統(tǒng)。USBCAN-2A 提供了統(tǒng)一的應(yīng)用程序編程接口,便于用戶進(jìn)行應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)。支持VC、VB、Delphi 和C + + Builder 等開(kāi)發(fā)。本采用MCGS 組態(tài)軟件實(shí)現(xiàn)對(duì)CAN 卡的操作控制。一般來(lái)說(shuō),MCGS 訪問(wèn)接口卡都是通過(guò)MCGS 系統(tǒng)中已有的相應(yīng)設(shè)備構(gòu)件來(lái)進(jìn)行的,這些設(shè)備構(gòu)件主要由MCGS 開(kāi)發(fā)商預(yù)先開(kāi)發(fā),但也可由最終用戶根據(jù)MCGS 技術(shù)規(guī)范自行開(kāi)發(fā)。對(duì)于USB-2A 型CAN 接口卡,MCGS 系統(tǒng)沒(méi)有提供可以直接調(diào)用的相應(yīng)設(shè)備構(gòu)件。要成功地使MCGS 能訪問(wèn)USB-2A 型接口卡,通常的辦法是由開(kāi)發(fā)商或用戶自己開(kāi)發(fā)USB-2A 型的設(shè)備構(gòu)件,但這將花費(fèi)大量的時(shí)間,且有一定的難度。為解決這一問(wèn)題,我們采用了OPC 服務(wù)器技術(shù)。

MCGS 支持OPC 協(xié)議,它可以用作OPC 客戶端與OPC 服務(wù)器接*換數(shù)據(jù);同時(shí)USBCAN-2A 型CAN 接口卡也可以被OPC 服務(wù)器所支持,用作OPC 服務(wù)器的數(shù)據(jù)來(lái)源和數(shù)據(jù)接收體,由OPC 服務(wù)器自動(dòng)與其交換數(shù)據(jù)。能采用的OPC服務(wù)器有很多種,周立功公司開(kāi)發(fā)的ZOPC_Server就是一款很好OPC 服務(wù)器軟件,它支持ZLGCAN 系列接口卡和MCGS 組態(tài)軟件。MCGS、ZOPC_Server 與USBCAN-2A 型有機(jī)協(xié)調(diào)工作,就完全能很好地解決MCGS 與USBCAN-2A 之間的接口問(wèn)題,使用戶程序能有效地訪問(wèn)CAN 。它們之間的關(guān)系示意圖如圖4 所示。

MCGS、ZOPC - Server 和USB-2A 關(guān)系示意圖

圖4 MCGS、ZOPC - Server 和USB-2A 關(guān)系示意圖.

本設(shè)計(jì)通過(guò)ZOPC_Server 服務(wù)器,與CAN 進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。ZOPC_Server 是一個(gè)OPC 服務(wù)器軟件,只要在一臺(tái)PC 機(jī)上插上USBCAN-2A 接口卡,再運(yùn)行本服務(wù)器軟件,并在服務(wù)器軟件中進(jìn)行一些相關(guān)配置以后,就可以使用任何一種支持OPC 協(xié)議的客戶端軟件(比如組態(tài)軟件:組態(tài)王、MCGS 和INTOUCH 等)來(lái)連接到該服務(wù)器。

在服務(wù)器中,對(duì)于每個(gè)CAN 設(shè)備的每路CAN,都固定有2 個(gè)通道,分別為In_CANData 和Out_CANData。對(duì)于輸入通道In_CANData,服務(wù)器把從CAN 接收到的數(shù)據(jù)存放到此數(shù)據(jù)項(xiàng)中,客戶端只能讀取它的數(shù)據(jù);而對(duì)于輸出通道Out_CANData,客戶端把要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫(xiě)入到此數(shù)據(jù)項(xiàng)中,服務(wù)器再把此數(shù)據(jù)項(xiàng)中的數(shù)據(jù)提取出來(lái)發(fā)送到CAN 網(wǎng)絡(luò),客戶端不能讀取此數(shù)據(jù)項(xiàng)的數(shù)據(jù)。它們的存儲(chǔ)格式都為字符串形式。2 個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)In_CANData 和Out _CANData,其長(zhǎng)度都為30 Byte,前14 Byte 為幀信息,后16 Byte 為CAN數(shù)據(jù)。

本設(shè)計(jì)使用的監(jiān)控軟件為MCGS 組態(tài)軟件,通過(guò)對(duì)組態(tài)軟件的簡(jiǎn)單設(shè)置,將ZOPC_Server 添加到MCGS 組態(tài)軟件中去,就可以在組態(tài)軟件中使用服務(wù)器中的數(shù)據(jù)了。ZOPC_Server 的輸入通道In_CANData 接收到的CAN 數(shù)據(jù)是字符串形式的,而且接收的數(shù)據(jù)根據(jù)通信協(xié)議最后16 Byte 的數(shù)據(jù)為采集的電網(wǎng)信號(hào)大小,通過(guò)MCGS 組態(tài)軟件中的系統(tǒng)函數(shù),編寫(xiě)腳本函數(shù),首先將數(shù)據(jù)進(jìn)行解包處理,截取后16 Byte 的數(shù)據(jù),然后將這16 Byte的十六進(jìn)制字符串形式的數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)據(jù),并將這個(gè)數(shù)據(jù)放到一個(gè)定義的變量里。

對(duì)CAN 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),用戶程序需把具體的幀信息和要發(fā)送的數(shù)據(jù)按Out_CANData 的格式組合成一個(gè)字符串,用戶程序?qū)τ诮邮盏降臄?shù)據(jù)(In_CANData 格式)也需進(jìn)行拆分,識(shí)別出幀信息和接收到的有用數(shù)據(jù)供程序使用。

2. 3 組態(tài)界面的設(shè)計(jì)

組態(tài)界面的設(shè)計(jì)主要包括了主界面的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)顯示界面的設(shè)計(jì)等,其中主界面包括實(shí)時(shí)的電網(wǎng)信號(hào)值的顯示,報(bào)警信號(hào)的顯示界面,報(bào)警上、下限修改輸入窗口和下位機(jī)電網(wǎng)參數(shù)修改窗口。

2. 3. 1 主開(kāi)機(jī)界面設(shè)計(jì)

實(shí)時(shí)電網(wǎng)信號(hào)值顯示畫(huà)面框如圖5 所示。通過(guò)該窗口,操作人員可以很容易看到電網(wǎng)信號(hào)的當(dāng)前數(shù)據(jù)值。

實(shí)時(shí)電網(wǎng)信號(hào)值顯示畫(huà)面框
圖5 實(shí)時(shí)電網(wǎng)信號(hào)值顯示畫(huà)面框.

本設(shè)計(jì)的智能脫扣器可以適用于不同的中,而不同的應(yīng)用場(chǎng)合需要的脫扣參數(shù)是不同的,這就要求能夠隨時(shí)修改下位機(jī)的脫口參數(shù),來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)的調(diào)控,圖6 為修改脫扣器脫扣參數(shù)窗口。

主界面中,通過(guò)設(shè)計(jì)報(bào)警信號(hào)顯示畫(huà)面,可以觀察在何時(shí)出現(xiàn)怎樣的故障報(bào)警,隨時(shí)供操作人員修改高、低報(bào)警值限。當(dāng)電壓、電流信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí),指示燈能給出故障指示。在對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象進(jìn)行報(bào)警定義時(shí),已經(jīng)選擇報(bào)警產(chǎn)生時(shí)“自動(dòng)保存產(chǎn)生的報(bào)警信息”,可以使用“報(bào)警信息瀏覽”構(gòu)件,瀏覽數(shù)據(jù)庫(kù)中保存下來(lái)的報(bào)警信息。

修改脫扣器脫扣參數(shù)窗口
圖6 修改脫扣器脫扣參數(shù)窗口.

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