基于现场总线的电梯远程监控系统的设计与实现

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1、中文摘要电梯远程监控系统是当代先进科学技术的产物，对电梯安全可靠运行起着重要的作用，因此，本文对电梯远程监控系统的合理结构加以研究，尤其是对其数据采集模块进行重点研究并加以实现。本文将现场总线应用于电梯远程监控系统中，并将CAN总线作为数据采集模块的主要手段，利用其优良的性能，实现了对电梯状态数据的采集与传输。同时，对CAN总线的应用层协议CANopen进行分析，根据协议要求设计硬件电路，并按照其规范进行单片机C语言编程，实现应用层协议。本文根据数据采集模块与监控工作站通讯方式的不同而分为几种不同的方案进行设计。利用RS

2、232总线的简单可靠性，设计了CAN总线转RS232数据采集模块，通过RS232来实现与监控工作站的通信。采用这种方案，硬件电路简单，软件编程简洁，成本低。但是，由于RS232总线的速度低，限制了监控系统的性能的进一步提高。为此，又设计了CAN总线转USB数据采集模块，采用USB总线作为与工作站通讯的手段。应用PHILIPS公司的PDIUSBDl2来设计USB模块，实现了USB总线的方便、接入灵活及高速的优点，并大大的提高了系统的实时性与监控电梯的数量。为了延长CAN总线的传输距离，提高系统组网的灵活性，同时，为了提高系

3、统的兼容性，增加对现有大多数具有RS485总线接口的电梯的监控能力，又设计了具有RS422／485总线转CAN总线能力的CAN总线中继器。本文设计的所有电路模块，都采用双MCU共享双口RAM的结构，将数据采集和协议转换、故障判断及与工作站通信的任务分别交由两个MCU承担，两个MCU通过双口RAM进行数据交互。这种结构在实时性上较之单MCU的结构有了显著的提高。最后，在实验室搭建测试平台，运行采用不同数据采集模块的电梯远程监控系统，对所设计的模块以及监控系统进行测试，验证其性能。采用CAN总线转RS232数据采集模块的电梯

4、远程监控系统己安装于现场之中，并且稳定运行。关键词：电梯远程监控现场总线CAN总线CANopenUSBABSTRACTRemoteElevatorMonitorSystem(REMS)actsasaveryimportantroleforthesafetyandreliabilityofelevator,whichappearedwiththedevelopmentofcontemporaryadvancedtechnology．TheemphasisofthispaperisputonthestructureofREM

5、S．especiallytherealizationofitsdata-acquisitionmodule．CANBuswasappliedinthisstudyOllREMSasthemainmethodofdatatransferring,onthebasisofwhichthedataacquisitionofelevatorstatewasrealized．AtthesalTletimetheauthoranalyzedtheprotocolofappliedlayerofCANBus，designedtheci

6、rcuitsandcompletedtheprotocolofappliedlayerbyusinglanguageC51ofMicrochipduetothespecificationofCANopen．Severalnewdesignschemeswerepresentedaccording幻thedeferenceofstyleofcommunicationbetweendata-acquisitionmoduleandmonitorstation．ByusingRS232Bus，thedatamodulefort

7、heconversionofCANBustoRS232BusWasdesigned．Thenthecommunicationbetweenthedata-acquisitionmoduleandmonitorstationWaSfulfilled．Thiskindofschemehassimplecircuits，conciseprogrammingsoftwareandlowcost．However,theperformanceofmonitorsystemwaslimitedforthelowdatatransfer

8、ringvelocityofRS232．Inordertotacklethisproblem，thedata-acquisitionmodulefortheconversionofCANBustoUSBwasdesigned．TheUSBmoduleWasdesignedusingthechipofPDlUSBDl2