CAN總線(xiàn)實(shí)現工業(yè)網(wǎng)絡(luò )分布式測控系統

1 引言

　　現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)是當今自動(dòng)化領(lǐng)域發(fā)展的熱點(diǎn)，can總線(xiàn)以其獨特的設計、低成本、高可靠性、實(shí)時(shí)性、抗干擾能力強等特點(diǎn)得到了廣泛的應用。本文選用can總線(xiàn)設計了分布式熱電阻智能節點(diǎn)，利用can總線(xiàn)連接各個(gè)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，可以直接與主控卡或上位機通信，組建成工業(yè)網(wǎng)絡(luò )分布式測控系統。

　　2 熱電阻智能節點(diǎn)硬件設計

　　2.1智能節點(diǎn)整體結構

　　本熱電阻智能節點(diǎn)設有4路輸入通道，支持3線(xiàn)制方式，支持熱電阻類(lèi)型有cu50、cu100和pt100，采用freescale mc9s12d64單片機作為微控制器，其內部有一個(gè)can通信模塊(mscan)，符合can2.0a/b標準，所以不需要擴展can通訊控制器。can接口收發(fā)器采用pca82c250作為can通信模塊和物理傳輸線(xiàn)路之間的接口。節點(diǎn)通過(guò)24位a/d轉換器ads1216對組態(tài)通道進(jìn)行采樣，由于熱電阻的阻值與溫度成正比關(guān)系，需將已知電流流過(guò)該電阻以得到與溫度成正比的輸出電壓。本文使用ads1216的兩個(gè)8位電流輸出idac1和idac2作為恒流源，通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)max355選通相應的組態(tài)通道，然后ads1216對得到的電壓信號進(jìn)行采樣并輸出至微控制器，經(jīng)校正后進(jìn)行標度變換轉化成相應的電阻值，查熱電阻分度表即可得到所測溫度。本節點(diǎn)也可通過(guò)rs485接口并嚴格按照modbus協(xié)議進(jìn)行通信，rs-485收發(fā)器采用sn65lbc184。

　　本熱電阻智能節點(diǎn)硬件結構框圖如圖1所示。

　　圖1 熱電阻智能節點(diǎn)硬件結構框圖

　　2.2信號輸入端電路與采樣電路

　　信號輸入端電路與采樣電路原理圖如圖2和圖3所示。

　　圖2 熱電阻信號輸入端電路

　　圖3 a/樣電路