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1、自動化DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2014．03．015基于CAN總線的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)盤龍，林光春，任德均，鄧霖杰(9)1l大學(xué)制造科學(xué)與工程學(xué)院，四川成都610065)摘要：介紹了一種基于CAN總線的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，監(jiān)控的對象是不同品牌的PLC。系統(tǒng)由一個主站模塊和3O個分支節(jié)點(diǎn)模塊組成，各模塊均采用ARMCodex—M3內(nèi)核的STM32F107系列單片機(jī)，它擁有內(nèi)置CAN控制器，能夠高效的實(shí)現(xiàn)CAN總線通信。此外，各節(jié)點(diǎn)模塊還擁有多種通信接口，支持多種PLC通信協(xié)議。關(guān)鍵詞：CAN總線
2、；CodexM3；PLC通信協(xié)議中圖分類號：TP273文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009—9492(2014)03—0050—03TheDesignofanEquipmentMonitorandControlSystemBasedonCANBusPANLong，LINGuang-chun，RENDe-jan，DENGLin-jie(DepartmentofMechanicalandElectricalEngineeringofSichuanUniversity，Chengdu610065，China)Abstract：Thispa
3、perpresentsamethodtodesignakindofequipmentmonitorandcontrolsystembasedonCANbus．ThesystemisconsistofPLCsindifferentbrands，oneMastermoduleand30Slaves，eachofwhichhasaSTM32F107MCUwithCodex—M3core，containinganinternalCANbuscontrollerthatmakestheCANbusworkseficiently．Inadd
4、ition，eachmodulehasmuhipletransmissioninterfacesandsuppo~scommunicationprotocolsofallthePLCsonline．Keywords：CANbus；CodexM3；PLCCommunicationprotocol0引言關(guān)系：工控機(jī)對主站；主站對分支節(jié)點(diǎn)；節(jié)點(diǎn)對CAN總線可靠性高，并具有良好的錯誤檢測PLC。主設(shè)備向從設(shè)備發(fā)命令，從設(shè)備收到命令能力，可用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離串行通信。本文所述網(wǎng)絡(luò)后執(zhí)行相應(yīng)的動作。在遠(yuǎn)距離(布線長度達(dá)1．2km左右)，強(qiáng)干擾(
5、布主站和各分支節(jié)點(diǎn)組成的CAN總線網(wǎng)絡(luò)是整線區(qū)域分布著大量大功率設(shè)備)的現(xiàn)場環(huán)境中，亦個系統(tǒng)的主體部分。它作為工控機(jī)與PLC之間通可使用100kbit／s以上的總線波特率現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)的可信的橋梁，完成了兩項(xiàng)功能：1)充當(dāng)工控機(jī)與靠傳輸，滿足系統(tǒng)實(shí)時性要求。所選用的CAN驅(qū)PLC之間的通信介質(zhì)；2)將PLC的各種通信協(xié)議動器MCP255l能夠可靠驅(qū)動20個以上的節(jié)點(diǎn)。(包括：HOSTLINK、MODBUS以及MPI協(xié)議)轉(zhuǎn)1網(wǎng)絡(luò)總體結(jié)構(gòu)換為自定義的通信協(xié)議，以便上位機(jī)軟件對數(shù)據(jù)(1)現(xiàn)場的設(shè)備分布情況進(jìn)行解析。現(xiàn)場需要監(jiān)控的設(shè)備分布在
6、占地面積約(3)系統(tǒng)主要配置5000m的工房內(nèi)，布線里程達(dá)到1．2km。周圍硬件配置：無風(fēng)扇工控機(jī)及觸摸屏顯示器1環(huán)境復(fù)雜，干擾嚴(yán)重。設(shè)備種類多，且屬于不同臺，主站模塊1個，節(jié)點(diǎn)模塊30個；年代的設(shè)備。軟件配置：操作系統(tǒng)：WindowsEmbedded7／(2)分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)WindowsEmbeddedXP；本系統(tǒng)采用分布式網(wǎng)絡(luò)布局，共有3層主從數(shù)據(jù)庫：SQLServer。收稿日期：2013—09—04盤龍等：基于CAN總線的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)線，大型電機(jī)等。并且，每個節(jié)點(diǎn)都存在與PLC到通信方式：1．主站與工控機(jī)；串口的電氣連
7、接(包括節(jié)點(diǎn)的供電線路以及節(jié)點(diǎn)與砉誓PLC的通信線路)，所以必須特別注意網(wǎng)絡(luò)的隔離屏蔽設(shè)計(jì)。節(jié)點(diǎn)I--4節(jié)點(diǎn)I-4節(jié)點(diǎn)I-4節(jié)點(diǎn)I-4節(jié)點(diǎn)如圖3所示，節(jié)點(diǎn)模塊的串口電路(RS一232C200HIls7-300llKT93llACS00IlXXXllXXX接口)與CAN接口電路在電氣上沒有隔離，即：有公共的電源和地。如果從某臺PLC引人干擾信圖1網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖號(如：PLC地電平的擾動)，那么干擾將進(jìn)人節(jié)點(diǎn)模塊中的CAN接口電路，影響到CAN電平轉(zhuǎn)換2CAN總線通信的實(shí)現(xiàn)器的正常工作，嚴(yán)重時會對系統(tǒng)的穩(wěn)定性構(gòu)成威(1)CAN總線接
8、口電路設(shè)計(jì)脅：某一個節(jié)點(diǎn)模塊失去電力供應(yīng)，這時由節(jié)點(diǎn)總線控制器采用單片機(jī)自帶的bxCAN模塊，與PLC的通信線引入干擾，在節(jié)點(diǎn)模塊失去了穩(wěn)支持CAN協(xié)議2．0A和2．0Bt。壓電源對干擾信號有吸收抑制作用情況下，整個單片機(jī)CAN收發(fā)引腳通過高速光耦6N137與網(wǎng)
