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工程设备CAN总线控制系统设计VIP免费

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工程设备 CAN总线控制系统设计 1 引言 工程设备的数字化、信息化及施工管理一体化是当前工程设备的发展热潮,自20 世纪 90 年代始,发达国家的制造业就已经开始进行相关技术的探索,高新技术大量应用于先进的工程设备设计中。同时,以微计算机为代表的智能控制器被大量采用,智能节点间的信息流量空前增加。将车载电子设备按照一定的协议联网,并加以有效地信息综合,使之达到资源和功能的共享已成为发展趋势。 现场总线技术是指把单个分散的测量控制设备变成网络节点,以现场总线为纽带,把它们连接成可以相互沟通讯息、共同完成自控任务的网络系统与控制系统。CAN(Controller Area Netw ork)总线,又称控制域局域网,属于总线式串行通信网络,最早由BOSCH 公司在80 年代提出,由于可靠性高、实时性强、灵活方便,便于检测维护,因而被广泛应用。在工程设备领域,美国 CAT 公司生产的 CAT980G 装载机,日本小松的 WA380-3 和 WA500-3,日本川崎的 KLD80ZⅢ等均采用 CAN 总线技术,提高设备的整体控制技术水平。 根据 CAN 总线的技术特点,本文设计了一种基于 CAN 总线的工程设备控制系统,通过分布式智能控制来提高工程设备的控制技术和信息化水平。 2 系统组成与功能特点 2.1 系统组成 传统的工程装备控制系统采用集中式控制,除主控制器外一般都不具备可智能化的条件。基于 CAN 总线的控制系统采用分布式智能总线控制,将各功能模块做成智能终端,再通过 CAN 总线连接,并辅之以一定的通讯协议,这样不仅提高了整个系统的可靠性及智能化水平,同时降低了系统的复杂程度。 系统由主控制器、操纵盒、传感器、执行机构和虚拟仪表等组成,各部件采用CAN 总线互联。主控制器负责系统的信息协调与处理;作业终端是作业手对作业过程进行干预的主要手段;传感器负责感知系统的状态;执行器负责完成经主控制器处理后的动作;虚拟仪表提供了一种可视化的人机界面,用文字或图形的方式告知作业手器材当前的状态;调试诊断仪负责定位系统故障源。各模块都是自成一体的智能终端,各模块可以有多个,只要给它们分配不同的标识符(ID 号)即可,各模块通过4 芯屏蔽电缆并联起来,4 芯电缆中2 根(电源正和电源负)用于给终端供电,另外2 根(CANH 和CANL)用于终端间通信。本系统组成如图 1 所示。 图 1 基于CAN 总线的智能控制系统组成 2.2 系统功能特点 与传统的集中式控制系统相比,本控制系统具有如下功...

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