基于can总线电能质量检测系统通信设计

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1、自动化基于CAN总线的电能质量检测系统通信设计冰杨国华，李建春，杨国智(1．宁夏大学物理电气信息学院，宁夏银川750021；2．宁夏固原市建筑设计研究院，宁夏固原756000)于电能质量的要求越来越高．电能质量参数的实时、准确监控分析也日趋重要。借助CAN数据通信突f_}j的可性的技术特点，设计一套基于CAN总线的电能质量检测通信系统，以满足电能质量参数监测的实时性以及大需求。关键词：CAN总线；通信；设计；电能质量参数中图分类号：TP336文献标识码A文章编号1009—9492(2olo)09-0028—021

2、引言2CAN总线通信接口设计电能质量参数的大范围检测有长时间、实时性、抗系统选用内含CAN总线2．0B控制器的C8051F060单干扰、低成本的要求rt-2]。结合电能质量测量的传送速率片机作为下位的采集核心。CAN接口部分包括下列部分：等特殊需求，以CAN总线进行采集系统通信是一个合理CAN控制器、CIP一5l内核、光电耦合器和收发器。为了的选择。CAN属于总线式串行通信网络，由于采用了许增强CAN总线节点的抗干扰能力，C805lF060的CANr)(多新技术及独特的设计，与一般通信总线相比，它的数和CANRX

3、是通过光电耦合器6N137与PCA82C250相连据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性，满足系统(而非直接与PCA82C250CAN收发器的TXD和RXD相连)，设计需求。CAN总线技术方案的特点是：易于与I／O单因此达到了总线上各网络节点的电气隔离的目的[4-5]，综元、保护单元集成；网络仲裁效率高，信息优先级别丰合考虑，CAN总线接口电路如图l所示。富．可以确保紧急信息的实时性；抗干扰能力强；成本3CAN总线数据帧格式设计低。CAN总线数据帧南7个不同位域组成：帧起始、仲裁图1CAN总线接口电路网宁夏大学自

4、然基金资助项目(编号：ndzr09—4)收稿13期：2010—03—23耻自场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结尾，如表1主机和中继器标示符作为每一检测单元的唯一标识符。所示。帧起始(SOF)标志数据和远程帧的起始，仅由一4CAN总线数据传送设计个显性位组成．只在总线空闲时才允许站点开始发送信报文传输是CAN总线的核心，通信主要包括CAN初号．所有的站必须同步于首先开始发送报文的站的帧起始始化子程序，发送数据子程序和接收数据子程序。前沿：仲裁场的标准格式帧与扩展格式帧有所不同，扩展初始化程序主要是通过对CA

5、N控制器控制段中的寄格式帧里，仲裁场包括29位标示符、SRP位、IDE位和存器写入控制字，从而确定CAN控制器的工作方式等，RTR位．参数配置过程中．着重考虑的是29位标识符的分配．因为标识符是惟一标识该网络设备的类型和在网络中位置的识别码。标识符可按表2进行分配。表1数据帧格式二二!!=!二==优先级朋作命令字节数据类别上位机待扩展cAN中继器检测单元ID．28ID．26共3位标识符，分别分配给优先级，优先级的设置是为了解决总线使用冲突，系统设计比较八个优先级，优先级由000～l1l依次降低；ID．25～ID．

6、18：一个字节分配为命令字节，为上位机对下位的配置命令设置。几个基本的指令如表3所示。表3基本指令表图2CAN发送数据帧流程图ID．17ID．14共4位标识符分配给数据类别，表示下位检测采集单元的传送信号类别，具体情况如表4所示。表4数据类别标识ID．13～ID．11共3位标识符分配给上位机，最多在CAN总线上匹配8个上位机系统。上位机在本系统设计中为1台．统一标识为000，以后可以根据具体项目设计需求进行修改。ID．10～ID．8分配给CAN总线中继器，留着系统扩展实用和通信使用。系统初步设计不使用中继器的情况

7、下，统_图3CAN接收程序流程图一设置为000：ID．7～ID．0分配给检测单元地址。配合上位(下转第72页)与开发EXECUI’EPARTTXGUNZHUNDIA=INDIAWDIA=OUTDIA_WIDEB=WIDEB．ENDEXECUTEEXECUTEPARTTXBA0CHUIANDIA=INDIAWDIA：OUTDIAWIDEB=WIDEB——ENDEXECUTE图11调心球轴承实体图l2调心球轴承实体EXECurrEPARTTXWAIQUAN序设计完成后，以后读取零件或组件时，其各种变化情况NDIA=I

8、NDIA——可通过参数的修改实现，快捷方便，以便实现产品的系列WDIA=OUTDIA化和标准化，节省设计时间，同时为大型的减速器模型的WIDEB=WIDEB参数化打下了基础。ENDEXECUTE参考文献：3参数化结果实现[1]刘杰．Pro／E参数化设计高级应用教程[M]．北京：化学工调心球轴承装配体参数化完成后，在装配体界面中，业出版社．2008．点击再生按钮，运行程序，