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基于CAN总线的潜水电机智能系统设计

时间:2018-01-18 16:03:39  作者:admin  来源:电机潜水  浏览:151  评论:0
内容摘要:  的智能电了装置,虽然可以达到电机的目的,但无法实现集中管理。因此,对,可以对的潜水电机装置进行组网,实现潜水电机的智能化控制和网络化管理。  基于CAN现场总线的潜水电机分布式智能系统由计算机(内置PC-CAN适配卡)、智能节点、CAN总线网络组成,其系统的总体结构如图1所示...

  的智能电了装置,虽然可以达到电机的目的,但无法实现集中管理。因此,对,可以对的潜水电机装置进行组网,实现潜水电机的智能化控制和网络化管理。

  基于CAN现场总线的潜水电机分布式智能系统由计算机(内置PC-CAN适配卡)、智能节点、CAN总线网络组成,其系统的总体结构如图1所示。分布在现场的节点可以对电机进行智能控制和故障;计算机可以通过CAN总线网络和各个节点进行实时通信,从而实现潜水电机群的分布式控制和集中临管。

  智能节点是整个系统的核心部分,它对潜水电机进行智能控制,并对电机在运行过程中出现的过载、过热、渗水、漏水、短、缺相等故障进行。PC-CAN适配卡用来完成CAN总线和计算机之间的协议转换,可以选用PCI总线适配卡、ISA总线串行通信适配器。各个智能节点之间通过屏蔽双绞线瓦联构成CAN总线Ω的匹配电阻,可以提高系统的稳定性和抗干扰能力。

  由系统的整体结构和功能可知,该系统的硬件设计主要足CAN智能节点的设计。智能节点硬件电设计采用了模块化结构,由MCU、CAN通信模块、信号采集模块、电机控制模块、状态显示模块、参数设置模块及串行通信接口组成,智能节点的整体结构如图2所示。根据具体情况可以只选用其中的部分模块,增加了装置的实用性和经济性。例如:可以去掉显示模块和现场设置模块,利用计算机实现数据显示和参数设置的功能。在单机运行时,可以不使用CAN通信模块。

  为了简化设计,提高系统的可靠性和性价比,智能节点的主要元器件都是选用同一家公司的产品,包括:微控制器(P89V51RD)、CAN控制器(SJA1000)、CAN收发器(PCA82C250)。P89V51RD内带64kB的Flash存储器,该存储器支持ISP功能,ISP的优点是支持在系统编程,即不需要移出为控制器,只需要通过串行接口(RXT和RXD),结合上位机软件就可以实现PC对MCU的重复编程,而且硬件电连接简单,这样就方便了程序调试,缩短了设计开发周期,提高了系统的稳定性。现场智能节点各个组成模块的功能如下:

  1.CAN通信模块:CAN总线通信接口电主要由CAN控制器SJA1000、6N137高速光隔、CAN收发器PCA82C250组成。SJA1000完全兼容CAN2.0协议,用来完成物理层和数据链层的功能,可实现对通信数据的成帧处理,具有多主结构、总线访问优先权、硬件滤波等特点;PCA82C250提供了对CAN总线差动发送和接收数据的功能,有效地提高了总线的抗干扰能力,实现了总线、降低射频干扰等功能。为了进一步提高整个系统的可靠性和稳定性,在SJA1000和PCA82C250之间增加了光电隔离器件,并且采用了双电源,有效地由总线引入的干扰。


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