基于CAN总线的舞台吊杆控制系统的设计.pdf

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1、·34·工业仪表与自动化装置2012年第6期基于CAN总线的舞台吊杆控制系统的设计赵庆国。，胡心科(1．陕西省石油化工研究设计院，西安710054；2．兰州理工大学，兰州730050)摘要：在舞台机械控制系统中，存在PLC控制成本过高，多吊杆协同运作通信不易实现，吊杆定位不准确等问题。该文结合CAN总线通信技术，高频脉冲转换采集技术，通过ARM处理器进行系统设计，使得舞台机械控制系统可以稳定、高效、智能化运行。并且在系统中加入了预置功能，大大提高了演出的质量和用户的工作效率。关键词：CAN总线；ARM；吊杆；高频脉冲采集技术中图分类号：TP302文献标志码：B文章编号：1000—0682(

2、2012)06—0034—03DesignofstageboommachinerycontrolsystembasedonCANbusZHAOQingguo‘，HUXinke‘(1．ShaanxiResearchDesignInstituteofPetroleumandChemicalIndustry，Xi'an710054，China；2．LanzhouUniversityofTechnology，Dmzhou730050，China)Abstract：Inthestagemachinerycontrolsystem，PLCcontrolcostisexorbitant，multiple

3、boomcol—laborativecommunicationisnoteasytorealize，suspenderpositioningisnotaccurateproblem．ThispapercombinestheCANbuscommunicationtechnology，andthehighfrequencypulseconversionandacquisi—tiontechnology，throughtheARMprocessorsystemdesign，thecontrolsystemofstagemachineryCallbestable，eficient，intellig

4、entoperation．Andinthesystembyaddingthepresetfunctions，greatlyimprovestheperformancequalityandtheworkeficiencyoftheuser．Keywords：CANbus；ARM；boom；highfrequencypulseacquisitiontechnology0引言1CAN总线的应用目前国内绝大部分剧院内的舞台机械控制系统CAN总线在舞台吊杆控制系统的优势主要体主要采用PIc或单片机进行舞台吊杆控制j，PLC现在以下几个方面：通过4—20mA模拟量对变频器进行吊杆速度控1)单网络支持较

5、多节点制，导致吊杆定位精度不高；单片机由于本身的主频CAN总线每个网络最多支持1lO个节点。在不高，很难实现对电机输出的高频脉冲信号进行采多数大型剧院内，需要进行控制的吊杆、转台等设备集，实现吊杆实时位置监测。这2种控制方式严重多达近百个，所以CAN总线可以满足大多数剧院对影响了舞台吊杆控制系统的稳定性。现场总线网络节点数的需求。该文利用CAN总线高通信速率以及单网络多2)短距离高速通信速率节点的特点，结合高频脉冲信号采集技术，有效CAN总线40m内通信速率可达1Mbps，非常地解决了上述问题，在实际项目中得到广泛的应适用于剧院一类需要短距离高速传输信息的场合。用和推广，使舞台吊杆控制系统

6、的稳定性得到了3)结构简单改善。CAN总线只有2条CANH和CANL差分信号线，易于增加或减少网络节点，能适应剧院扩大规模的需求。收稿日期：2012—04—26CAN总线在舞台控制系统中主要应用于供用作者简介：赵庆国(1969)，男，陕西富平人，工程师，现从事电气发自控工程设训‘调试。户操作的预置面板和直接控制电机的控制板之间的2012年第6期工业仪表与自动化装置·35·通信，如图1所示。用户可以通过预置面板给电机现多吊杆的协同运作。控制器发送命令报文，控制器控制电机正、反转实现预置卜选择预置场次_．1设定吊杆预置位置_．1保存吊杆的升、降、启、停等动作。堑卜I垄堡堕生卜叫塑堡垄垄垡墨笪星

7、r_．1旦垫电机旋转后，电机内部旋转编码器输出脉冲信图2场景预置流程号，控制器将当前脉冲信息转换为当前吊杆实际距离后，通过CAN总线发送至预置面板，用户可以直3硬件设计接通过预置面板了解当前吊杆的实际距离。根据舞台吊杆控制系统要求，控制器需要对编码器脉冲进行采集、处理，还要接收预置面板的CAN报文，同时，还需要直接控制电机。该文采用ST公司的ARM处理器STM32F103一VBT6作为控制器芯片，该芯片主频可达72MHz