基于双处理器和CAN总线的现场液位智能控制器

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1、2008年仪衣试术与传成器2(X)8第1期InstrumentTechni明eandsensorNo.l基于双处理器和CAN总线的现场液位智能控制器李含善，王政，任永峰(内蒙古工业大学，内蒙古呼和浩特010051)摘要:利用AvRS位高速单片机ATmeg嵌讲和ATmega162以及具有国际标准的CAN总线，采用双处理器、双口RAMID叨130数据缓存的结构，设计了一个用于工业现场液位控制调节的智能控制器。在重点设计控制器硬件结构电路和软件流程的同时，尝试应用了多种液位控制算法。不仅可以实现工业现场液

2、位对象的智能监测、拉制和调节，而且可以有效地提高工业现场液位对象的计童精度和自动化水平。关键词:液位对象;模糊控制;CAN总线;双处理器;双口RAM中图分类号厂fl份02.1文献标识码:A文章编号:1002一184l(2加8)0013一03DesignaboutIntelligenceControllerofLevelSysteminFieldBasedollCANBusandDualProceSS0rllHan一shan，WANGZheng，RENYo略衣ng(h口erMongoliaU川ve招l

3、tyofTecbnology，Bubliot，010051)Abstract:Anintelli罗nceco咖llerwhichusedforlevelcon加lsysteminindustryfieldwasdssi，ed.Itusedthehighs伴ed8一bitsin砂echipATmeg献讲，ATmegal6andtheintematlonalnon田以tiveCANbu。，诫ththestI’’Uctu花ofdualPrOC~助ddu以脚rtRAMIDT7130.Thehardwares

4、tructu二andSOftwareframeofthecont功llerwasdesi，edespecially;meanwhile，severallevelcontrOImeth记wasusedintheexperiment.Thisdesi，canmaketheinteliigenceinspectandconti勺loflevelobjectimplement运Industryfield，andimnrovethemeas，p花cisionandautoirnmumzatiOnlevelof

5、levelobjeCte压沈tivelyinindus甸field.Key切ords:levelobject;fuzzylogiccontrol;CANBus;dualp双祀essor;dualportRAM0引言法。隔离输出模拟信号驱动电气装置，如电动阀控制液体人口在工业现场许多领域都涉及到液位对象的监测、控制和调流量，从而实现液位的现场监控和智能控制。控制器的整体结节。如电解槽、储油罐、水箱等。对于传统的现场液位控制构图如图所示。DCS系统都是同通过4一20m人模拟信号或是RS232等串行通讯的

6、方式来通讯。由于模拟信号的传递需要一对一的物理连接，信号变化缓慢，提高计算速度与精度的开销、难度较大，信号的抗干扰能力也较差，而Rs232等串行通讯也存在抗干扰能力差的缺点川。新兴的具有现场总线(如cAN)接口功能的现场智能控制器，突破了传统DCS通讯网络封闭、专用，变为基于公开化、标准化的解决方案，从而可以实现综合自动化的各种功能。同时具有高性能软硬件平台和多种控制算法的现场智能控制器，可以实现控制功能的彻底下放和现场液位对象的智能测量、变送和控制。此外对于典型的非线性对象液位系统，传统的控制方法

7、是图1控制器整体结构图以局部线性化的方法进行控制的，而采用的模糊智能控制算法1.2性能指标不依靠被控对象的数学模型，完全依靠人工操作经验，设计简(1)cANZ.OB高速现场总线通讯;便。(2)以ATmeg成讲和ATmega162为双核处理器;1控制器整体设计(3)IK双口RAM的高速数据缓存存储器;1.1功能概述(4)4一20InA模拟量输人和10bit精度A/D;液位传感器输出信号经过隔离变换后输人到控制器的灯D(5)4~20口IA模拟量输出和12bit精度D/A;转换电路，经控制器灯D采样转换后

8、，通过一定的智能控制算(6)输入输出信号完全隔离;(7)PI、模糊控制(F比)等液位控制算法;基金项目:内蒙古教育厅项目(NJ03018);内蒙古科技攻关项目(8)标准工业DC24V供电。(2仪川万肠)收稿日期二2(X)7一倪一的收修改稿日期:2(XJ7一的一072控制器硬件电路设计万方数据InstrumentTechniqUeandsensorJa几2(X)82.1双处理器结构总线的通信与显示和控制电路，以及对整个控制器的状态检对于复杂的控制现场，每个控制器下所连接