基于CAN总线的橡胶生产监测系统的开发

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第8期仪器仪表学报Vo1．29No．82008年8月ChineseJourna1ofScientificInstmmentAug．2008基于CAN总线的橡胶生产监测系统的开发杨志国．孙斌(浙江大学信息与电子工程系杭州310027)摘要：针对工业领域中环境复杂但是需要采集和传输的数据量大、实时性要求高的特点，开发了一种基于CAN总线的生产监测系统，并提出了一种CAN与TFCAN相结合的会话层通信协议。在总线传输距离长、传输速率低的情况下很好地实现了周期数据与非周期实时

2、数据的传输，既保证了周期数据的有效性又满足了非周期数据的实时性；并且介绍了基于C8051F040的节点软、硬件的实现架构。将该系统应运于橡胶生产过程中，在苛刻环境下很好地完成了实时数据的采集和传输。关键词：CAN；TFCAN；生产监测；通信协议；C8051F040中图分类号：TN710文献标识码：A国家标准学科分类代码：510．1OlODevelopmentofsupervisorysystemforrubbermanufacturebasedonCANbusYangZhiguo，SunBin(DepartmentofIn

3、formationScience&ElectronicEngineering，Zh~iangUniversity，Hangzhou310027，China)Abstract：Inordertocollectandtransmitlargemountofreal—timedataincomplexindustryenvironmentthispaper，developsasupervisorysystembasedonCANbusandproposesasessionlayerprotocolcombiningCANandT

4、FCAN．Theperiodicmessageandreal·-timeaperiodicmessagearetransmittedsafelyinlongdistanceandlowdataratesitua．-tion．Thesystemmeetstherequirementsofvalidityandreal—timeperformanceforperiodicandaperiodicmessage．Andthepaperpresentsabriefintroductiontothesohwareandhardwar

5、estructuresbasedonC8051F040．Thesystemcancollectandtransmitreal—timedatareliablyinharshenvironmentofrubbermanufacture．Keywords：CAN；TFCAN；manufacturesupervisory；communicationprotocol；C8051F0401引言2系统介绍在工业生产领域中往往对生产工艺要求严格。但是2．1CAN总线介绍在实际生产现场有时候很难保证实际操作完全符合要CAN总线是一种有效支

6、持分布式控制的串行通信求。例如橡胶的加工过程中，生产时间的控制非常重要。网络，是德国BOSCH公司从20世纪80年代初为解决现在硫化和密炼等过程当中，如果操作时间少于要求时间，代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而设计将直接导致成品率降低，影响橡胶厂的效益。因此，必须的一种串行数据通信协议，历经技术规范2．0A、2．0B对硫化和密炼的整个过程进行实时监测，对生产过程进后已形成了CAN国际标准(IS011898)。CAN遵从OSI行约束。但是在实际应用中往往生产厂区分散，组网困模型，按照OSI基准模型，CAN结构分为2

7、层：数据链路难。利用CAN总线组网能够满足上述要求。可以将整层和物理层。按照IEEE802．2和802．3标准，数据链路个工厂的硫化仪、密炼机等连接在一起组织成一个子网层又划分为：逻辑链路控制层(LLC)和媒体访问控制层络，将各个子网络组成一个局域网．实现整个工厂设备的(MAC)；物理层又划分为：物理信令层(PLS)、物理媒体网络化和自动化。收稿日期：2007-05ReceivedDate：2007-05维普资讯http://www.cqvip.com第8期杨志国等：基于CAN总线的橡胶生产监测系统的开发1687附属装置层

8、(PMA)和媒体相关接口层(MDI)[13。由于CAN总线具有的独特的优点，其在工业领域中已得到相一一～一一当广泛的应用。目前，基于CAN总线的获得广泛应用的应用层协议有：DeviceNet、CANOpen、CAL、CANKingdon图2节点硬件结构等。CAN总线最大通信速率可以达到1Mbps(40m