基于CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的分布式柴油發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試系統(tǒng)

　　SJA1000是Philips公司的CAN控制器，它實(shí)現(xiàn)了CAN總線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層功能，通過(guò)對(duì)其編程，微處理器可以設(shè)置它的工作方式，控制它的工作狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，把應(yīng)用層建立在它的基礎(chǔ)之上。在本設(shè)計(jì)中，為了增強(qiáng)CAN總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力，采用SJA1000的具有光電隔離的CAN總線接口。SJA1000的發(fā)送輸出端TX0與接收輸入端RX0、RX1分別經(jīng)高速集成光電耦合器6N137隔離后與CAN總線接口驅(qū)動(dòng)芯片82C250的TXD和RXD相連，82C250則直接與CAN物理總線相連。

　　上位機(jī)監(jiān)控軟件采用組態(tài)軟件進(jìn)行開發(fā)。組態(tài)軟件作為用戶可定制功能的軟件平臺(tái)工具，是隨著分布式控制系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的日趨成熟而發(fā)展起來(lái)的

　　當(dāng)前，隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的逐步推廣，現(xiàn)場(chǎng)總線和開放系統(tǒng)已成為組態(tài)軟件成長(zhǎng)所依賴的外部環(huán)境，這使得組態(tài)軟件更易于與眾多的輸入/輸出設(shè)備連接，從而促進(jìn)了組態(tài)軟件在現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有組態(tài)軟件性能及價(jià)格的比較，同時(shí)結(jié)合本技改項(xiàng)目的實(shí)際需要，選擇國(guó)產(chǎn)"世紀(jì)星"組態(tài)軟件來(lái)開發(fā)CAN總線系統(tǒng)的監(jiān)控程序。為了將上位機(jī)人機(jī)界面程序與下位機(jī)數(shù)據(jù)采集與交換程序有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，我們把臨控程序分成兩部分，即：將服務(wù)器-客戶機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)用到CAN總線控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)以人機(jī)界面程序作為客戶機(jī)端程序，以與硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的程序作為服務(wù)器端程序。

　　(2) 下位機(jī)軟件：

　　每個(gè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)試車臺(tái)作為CAN總線的一個(gè)智能節(jié)點(diǎn)，通過(guò)CAN通信接口將各試車臺(tái)的檢測(cè)狀態(tài)和控制結(jié)果等信息向上位機(jī)傳送，并隨時(shí)準(zhǔn)備接收上位機(jī)的控制指令。下位機(jī)控制程序采用模塊化編程，包括CAN總線通信管理模塊、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控模塊、A/D巡檢采樣及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)存模塊、I/O開關(guān)量信號(hào)處理模塊等。其中，CAN節(jié)點(diǎn)通信模塊部分至關(guān)重要，它關(guān)系到整個(gè)分布式控制網(wǎng)絡(luò)能否正常工作。CAN節(jié)點(diǎn)通信模塊由CAN初始化子程序、CAN中斷程序和CAN數(shù)據(jù)收發(fā)子程序組成，如圖4所示。

　　4. 結(jié)束語(yǔ)

　　本論文的研究?jī)?nèi)容在圍產(chǎn)135系列柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的試車臺(tái)上已經(jīng)過(guò)試驗(yàn)并運(yùn)行良好，實(shí)踐表明：基于CAN總線的分布式測(cè)試系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，具有配置靈活簡(jiǎn)單、成本低、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)和可擴(kuò)充性好等優(yōu)點(diǎn)，可以對(duì)柴油機(jī)的測(cè)試過(guò)程進(jìn)行全面監(jiān)控，大大減少了測(cè)試時(shí)間，改善了監(jiān)控工作條件，提高了對(duì)設(shè)備的科學(xué)化管理，對(duì)某些故障還能夠及早發(fā)現(xiàn)，防止滯后處理所造成的損失。