基于CAN總線(xiàn)技術(shù)的供暖計量系統設計
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1 引言
CAN總線(xiàn)技術(shù)誕生于汽車(chē)控制領(lǐng)域，隨著(zhù)其技術(shù)的不斷完善，應用領(lǐng)域也不斷擴展。 CAN總線(xiàn)技術(shù)進(jìn)入我國以來(lái)，在經(jīng)歷了引進(jìn)、使用階段后，自2000年以來(lái)，國內許多相關(guān)廠(chǎng)商對該總線(xiàn)技術(shù)進(jìn)行了不懈的研究與開(kāi)發(fā)，取得了一定的成果，目前，國內CAN總線(xiàn)技術(shù)已經(jīng)在汽車(chē)控制、數控機床、醫療器械和樓宇自動(dòng)化等眾多領(lǐng)域得到了應用，是受到廣泛關(guān)注的總線(xiàn)技術(shù)之一[1]。
CAN總線(xiàn)具有現場(chǎng)總線(xiàn)的特點(diǎn)，適合于分布式系統的應用。目前，國內已具有一定的 CAN總線(xiàn)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力，其應用成本也隨之降低，所以，在傳統控制系統的改造中 CAN總線(xiàn)技術(shù)得到了比較廣泛的應用。隨著(zhù)熱能商品化和供暖計費制度的改革，國內居民住宅供暖體制也將發(fā)生變化，其中最為重要的也是最為困難的是對供暖計量系統的改造。在新建居民住宅小區中可以根據目前國家供暖制度的要求采用不同的供暖方式，并根據具體的供暖方式進(jìn)行住宅小區供暖系統的設計，但是，如何對存量很大的老舊住宅供暖計量系統進(jìn)行改造是一個(gè)難點(diǎn)，因為這可能要涉及到現有供暖管線(xiàn)的改造，而供暖管線(xiàn)改造的工程量比較大，工期較長(cháng)，特別是管線(xiàn)改造對住戶(hù)的影響很大，實(shí)施中可能會(huì )遇到比較大的阻力 [2、3]。所以，根據老舊住宅供暖系統改造的要求，設計一種簡(jiǎn)單、實(shí)用的住宅供暖計量系統是必要的。本文完成了一種基于 CAN總線(xiàn)技術(shù)的供暖計量系統的設計。 2 CAN總線(xiàn)技術(shù)簡(jiǎn)介
2.1 CAN總線(xiàn)結構
CAN（Controller Area Network）總線(xiàn)是德國 Bosch公司 1990年推出的一種現場(chǎng)總線(xiàn)標準。它具有實(shí)時(shí)性強、可靠性高，且開(kāi)發(fā)工具廉價(jià)的特點(diǎn)。 Motorola、Intel、Philips等公司
都為其提供硬件支持。
CAN總線(xiàn)系統是由許多 CAN節點(diǎn)組成，CAN總線(xiàn)將各個(gè)節點(diǎn)連接起來(lái)，其總線(xiàn)總長(cháng)度最大為 10千米。CAN總線(xiàn)可以通過(guò)鏈接設備（Linking Device）與上層網(wǎng)絡(luò )相連，上層網(wǎng)絡(luò )可以是信息網(wǎng)或其它標準的總線(xiàn)。
CAN總線(xiàn)協(xié)議遵從 OSI模型，其數據鏈路層和物理層由 CAN2.0協(xié)議規范描述。 CAN2.0協(xié)議規范沒(méi)有描述 CAN總線(xiàn)協(xié)議的應用層，所以，其應用層需要另行構建[4]。
2.2 CAN總線(xiàn)節點(diǎn)
CAN總線(xiàn)節點(diǎn)由微處理器系統、CAN控制器、CAN總線(xiàn)收發(fā)器三部分組成。CAN總線(xiàn)節點(diǎn)組成及連接示意圖如圖 1所示。
節點(diǎn)中微處理器系統由微處理器和本地應用電路構成，微處理器是整個(gè)節點(diǎn)的控制中心，本地應用電路與現場(chǎng)設備相連，節點(diǎn)中 CAN收發(fā)器與 CAN總線(xiàn)相連，CAN總線(xiàn)節點(diǎn)是連接現場(chǎng)設備和總線(xiàn)的關(guān)鍵。
CAN總線(xiàn)節點(diǎn)具有兩個(gè)重要功能，即：總線(xiàn)通信功能和本地控制功能?？偩€(xiàn)通信功能完成與總線(xiàn)上其它節點(diǎn)的數據傳輸；本地控制功能完成對與本節點(diǎn)相連的現場(chǎng)設備的控制。節點(diǎn)加上現場(chǎng)設備構成了一個(gè)控制系統，而且是具有通信功能的控制系統，CAN總線(xiàn)是將眾多這樣的控制系統連接在一起的信息通道，采用 CAN總線(xiàn)技術(shù)構建的系統是分布式系統，這體現了現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的本質(zhì)[5、6]。 3 總體方案設計
3.1需求及技術(shù)分析
我國集中供暖方式主要用于樓房住宅建筑中，目前，老舊住宅中供暖方式雖然各有不同，但是，其供暖管線(xiàn)的基本結構是所謂 “串連分趟”式。按照住宅內供暖區域的不同，每一趟供暖管線(xiàn)分布于住宅內的不同位置，上下各層的每一趟管線(xiàn)上串行連接有散熱器，單層單趟供暖管線(xiàn)結構示意圖如圖 2所示。
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