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木犀娱乐官方网站:BET9娱乐场:现场总线iCAN 网络在工程机械中的应

2019-09-17

关键词:

电机

流量计

直流调速

一.CAN-bus 总线简介:

CAN-bus 总线是国际上利用最广泛的现场总线之一,最初被设计用作汽车电子节制单元(ECU:Electric Control Unit)的串行数据传输收集,现已被广泛利用于欧洲的中高级汽车中。近几年来,因为CAN-bus 总线极高的靠得住性、实时性,CAN-bus 总线开始进入中国

各个行业的数据通讯利用,并在2002 年被确定为电力通讯产品领域的国家标准。

CAN-bus 收集应用通俗双绞线作为传输介质,采纳直线拓扑布局,单条收集线路可以连接到110 个节点。当通讯间隔不大年夜于40 米时,传输速度可达到1Mbps;当应用5Kbps 传输速度(收发器PCA82C250/251 支持),同一物理收集可达10 公里的通讯间隔。

CAN-bus 总线的适用范围:可适用于节点数目对照多,传输间隔在10 公里以内,安然性、靠得住性要求高的场合;也可适用于对实时性、安然性要求十分严格的机器节制收集。

今朝,海内的汽车、电梯行业已是CAN-bus 利用的范例领域,工业节制、智能楼宇、煤矿设备等行业也获得了广泛的利用。

二.CAN-bus 总线在工程机器中的利用

因为嵌入式电脑、收集通讯、微处置惩罚器、自动节制等先辈技巧的日渐广泛利用,工程机器节制系统的机能和集成度已经有了很大年夜的前进。而CAN-bus 总线因为优越机能,分外得当于工程机器中各电子单元之间的互连通讯。跟着CAN-bus 总线技巧的引入,工程机器中

基于CAN-bus 总线的散播式节制系统取代原有的集中式节制系统,传统的繁杂的线束被CAN-bus 总线所代替:系统中各类节制器、履行器以及传感器之间经由过程CAN-bus 总线连接,线缆少、易敷设,实现资源低,而且系统设计加倍机动,旌旗灯号传输靠得住性高,抗滋扰能力强。

今朝CAN-bus 总线技巧在工程机器上的利用越来越普遍。国际上一些闻名的工程机器大年夜公司如CAT、VOLVO、利勃海尔等都在自己的产品上广泛采纳CAN-bus 总线技巧,大年夜大年夜前进了整机的靠得住性、可检测和可维修性,同时前进了智能化水平。而在海内,CAN-bus总线节制系统也开始在工程汽车的节制系统中广泛利用,在工程机器行业中也正在慢慢推广利用。

三. iCAN 收集在工程机器中的利用

1.iCAN 收集的先容

iCAN 协议即“Industry CAN-bus Application Protocol”,是现场总线CAN-bus 的利用层协议之一,具有理解简单、易于实现、实时靠得住的特征。iCAN 收集是面向于自动节制领域、基于CAN-bus 总线和iCAN 协议的节制系统。该系统的目标便是办理用户在CAN-bus 利用领域中的通讯节制或者数据采集问题。

将CAN-bus 收集的数据链路层、物理层与一个高效的用户层结合在一路,既可以保障底层应用CAN-bus 总线的高效、实时、靠得住的特征,又能够建立一个易于实现、资源较低、效率优越的数据通讯收集规划。这就形成了一个基于现场总线CAN-bus 的完备通讯收集以及数据采集规划,也便是iCAN 收集的出生。

iCAN 收集构建异常机动,布局简单,资源较低;并且iCAN 收集具有易于组态,安装、运行、掩护简便的特征。iCAN 收集组成布局如下图所示,包括了iCAN 模块、CAN-bus 接口卡以及CAN-bus 网关/网桥设备。

iCAN 收集的根基与核心是iCAN 协议。iCAN 协议是海内对付CAN-bus 系统利用的一种全新考试测验。iCAN 协议的设计目标是:实现一种简单/靠得住/稳定的CAN-bus 利用层协议。

在iCAN 协议的设计历程中,充分参考和借鉴了DeviceNet 协讲和CANopen 协议。终究DeviceNet 协讲和CANopen 协议是严谨和完善的,并颠末实际工程验证。

拟订iCAN 协议是一个相称严谨的设计历程。这里主要斟酌了一些关键身分:

􀁺 CAN 报文的分配

􀁺 数据通讯的实现

􀁺 收集治理

􀁺 设备建模

经由过程以上技巧问题的办理,一方面可以包管iCAN 收集的高通讯效率、高数据靠得住性,令基于iCAN 协议的各个总线节点能够组成一个有机的整体收集;另一方面,经由过程在iCAN协议设备建模方面的考试测验,可以使产品描述标准化,协议成长具有可延续性,保障后续产品

开拓历程中在通讯协议方面的的同等性。

在iCAN 收集中,可以根据必要增添CAN-bus 网关/网桥设备,以适应实际系统的收集规模和通讯间隔,以及用户终端设备在安装、布线等方面的要求。经由过程CAN-bus 网关/网桥设备,iCAN 收集也可以方便地互连其它类型的收集,比如串行通讯收集RS-232/RS-485、

以太网EtherNet 等,或者连接DeviceNet/CANopen 收集。

2.工程机器中iCAN 收集布局

在工程机器中iCAN收集主要由工控微机、标准PC-CAN接口卡以及iCAN模块组成,系统布局如图 2 所示。

工控微机经由过程CAN-bus 接口卡接入CAN-bus 收集中,与总线进行数据互换,治理系统中各个iCAN 模块及其它设备;实现系统中各设备参数监控、显示、人机界面以及各类节制功能。iCAN 模块实现传感器的旌旗灯号采集,并实现节制旌旗灯号输出功能。

根据工程机器中的传感器、节制器类型的不合,选择相宜的iCAN 模块。iCAN 模块的输入端口采集液压、发念优等系统中传感器的旌旗灯号,并传送到总线上;输出端口根据来自总线上的节制信息操作履行机构,完成对付液压等系统的节制。

iCAN 收集在工程机器中的利用,避免了繁杂的旌旗灯号连线,使节制系统的安装为何简单,运行靠得住,利用机动,并能够包管节制的实时性。

四.利用实例:起重力矩限定系统

1.简介

起重力矩限定系统为汽车起重机节制系统中一个紧张组成部分。该系统经由过程对起重机器中长度传感器、角度传感器以及压力传感器等输出数据进行阐发处置惩罚,实现对系统事情时起重力矩的实时监控,以包管起重机事情在安然状态下。而且该系统能够实时记录起重机功课

中的危险工况,为变乱的阐发处置惩罚供给靠得住的依据。

该系统要求能够实时采集长度传感器、角度传感器以及压力传感器的输出数据,此中长度传感器、角度传感器以及压力传感器的旌旗灯号输出类型主要为电压或者电流旌旗灯号,传感器旌旗灯号的通道共有4 路。此外系统要求供给4 路数字量输出通道。

2.办理规划

起重力矩限定系统的CAN-bus办理规划为:系统采纳一块PC104-CAN2I双路CAN接口卡、一个iCAN-4017 模拟量输入模块以及一个iCAN-4050 数字量输入输出模块。起重力矩限定系统布局示意图如下图 3 所示:

1)PC104-CAN2I 双路CAN 接口卡作为CAN 收集主控设备,实现对付数据采集模块的治理。PC104-CAN2I 接口卡配备2 个通道CAN 接口, CAN 通道采纳光电隔离步伐,增强了系统在恶劣情况中应用的靠得住性。电路板采纳4 层板技巧,SMT 工艺,抗滋扰能力强,保障经久运行的稳定靠得住。

2)iCAN-4017 模拟量输入模块主要技巧参数如下:

􀁺 单电源供电,供电电压:+10V~+30V DC;

􀁺 8 路模拟量输入通道;

􀁺 16 位分辨率ADC;

􀁺 电压输入范围:±10V (默认)、±5V、 ±2.5V、±1V、±500mV、±150mV;

􀁺 电流输入范围:±20mA(需外接125Ω 周详电阻)。

采纳iCAN-4017 模拟量输入模块的四路输入通道用于采集系统中长度传感器、角度传感器以及压力传感器的输出数据。

3)iCAN-4050 数字量输入输出模块主要技巧参数如下:

􀁺 单电源供电,供电电压:+10V~+30V DC;

􀁺 8 路开关量输入通道;

􀁺 8 路开关量输出通道;

􀁺 开关量输入旌旗灯号:高电平: +3.5 V~+30V,低电平:≤+1V ;

􀁺 开关量输出旌旗灯号:集电极开漏输出,最大年夜负载电压+30V,电流30mA。采纳iCAN-4050 数字量输入输出模块四路输出通道用于供给数字量输出旌旗灯号。

3.系统阐明

起重力矩限定系统经由过程iCAN 模块检测各传感器的旌旗灯号,各模块经由过程CAN 总线将传感器数据传送到节制主机进行处置惩罚,系统事情状态实时显示在人机界面上。该系统能够警示危险工况,诊断并扫除故障。在危险工况下,经由过程实时地节制输出模块,使系统处于安然状态,防止变乱的发生。

起重力矩限定系统软件采纳VC++开拓。系统软件对传感器数据进行处置惩罚,实时获取系统事情状态,并以图形化的界面显示,在危险状态下及时发出报警信息,并可以根据键盘指令进行响应的节制。

在起重力矩限定系统中采纳了iCAN-4017 模块以及iCAN-4050 模块各一个。在满意系统需求的根基之上,模拟量输入、数字量输入以及开关量输出均有残剩通道,可以方便未来产品功能的扩展。

该起重力矩限定系统的特征是:经由过程CAN-bus 总线实现对各传感器旌旗灯号的采集以及输出装配的节制,使得系统十分轻易构建,布线安装十分方便;同时系统抗滋扰能力强、靠得住性高、实时相应性好。而且经由过程CAN-bus 总线的利用,使该起重力矩限定系统的很轻易作为一个子系统嵌入到起重机的节制系统中。

经由过程实际的运行测试注解,该系统运行稳定、靠得住,掩护接口方便,机能价格对照高。

五.结论

CAN-bus 总线的利用使工程机器节制系统功能具有优越的可扩展性,易于实现对各分系统得集中监测和治理。此外CAN-bus 总线的利用应用户的应用、掩护、故障诊断加倍机动和方便,例

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