CAN總線(xiàn)在織機狀態(tài)遠程集中監控系統應用

1 織機狀態(tài)遠程集中監控系統方案

織機工作狀態(tài)參數眾多，對于織機狀態(tài)遠程集中監控系統來(lái)說(shuō)，其主要目標是在異地對織機群整體狀態(tài)數據完成采集，提供計算、統計、分析和查詢(xún)功能，并能夠存儲、瀏覽和打印各類(lèi)報表，為生產(chǎn)提供信息管理服務(wù)。主要包括：

(1)織機主要工作參數的監測。如生產(chǎn)班次、織機機臺號、車(chē)速、引緯率、產(chǎn)量、織物品種、織疵類(lèi)型、停機時(shí)數、故障原因等。

(2)織機生產(chǎn)數據的分析與處理。如崗位、車(chē)間和企業(yè)層次的不同產(chǎn)品產(chǎn)量報表、各織機的工作效率、故障分類(lèi)及原因等。

根據這一目標要求，加上織機正常工作時(shí)工作參數較多，沒(méi)有必要將單臺織機的各種數據全部集中到監控端處理，因此織機狀態(tài)遠程集中監控系統采取分級監控的方法。由于CAN總線(xiàn)是主要用于各種過(guò)程監控的一種網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，為多主工作方式，可以進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)和全域廣播方式傳遞信息，且通信速率最高達1Mbps，傳輸距離可以達10km，具有極高的可靠性和較好的靈活性和實(shí)時(shí)性的優(yōu)點(diǎn)。利用CAN總線(xiàn)所具有的這些優(yōu)勢，采用CAN總線(xiàn)作為織機狀態(tài)信息雙向通信的網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現對織機狀態(tài)遠程集中監控?？棛C狀態(tài)遠程集中監控系統結構示意圖如圖1所示。

圖1織機狀態(tài)遠程集中監控系統結構示意圖

由圖1可知，該系統由單臺織機監控管理級和上位機遠程集中監控管理級兩大部分組成。單臺織機監控管理級主要由32位單片機MC68336完成織機工作參數設定、織機五大運動(dòng)控制和織機工作狀態(tài)參數數據的處理，實(shí)現對單臺織機工作狀態(tài)的數據采集、處理和控制。

上位機遠程集中監控管理級主要由計算機、CAN總線(xiàn)和其他輔助外部設備如打印機等組成。CAN總線(xiàn)節點(diǎn)由單片機MC68332、CAN控制器、CAN收發(fā)器組成。CAN總線(xiàn)系統很容易擴展成針對多織機對象的監控系統。

系統的工作過(guò)程如下：系統開(kāi)始工作時(shí)，對各個(gè)CAN總線(xiàn)節點(diǎn)MC68332、CAN控制器等進(jìn)行初始化，MC68332接收織機各傳感器檢測的織機運動(dòng)狀態(tài)參數進(jìn)行數據處理，并將部分工藝參數顯示在織機顯示屏上。另一方面，上位機向CAN總線(xiàn)發(fā)出讀取各節點(diǎn)織機狀態(tài)參數的命令，MC68332接到命令后，將織機的主要工作參數，如織機機臺號、車(chē)速、引緯率、織物種類(lèi)、產(chǎn)量、停機時(shí)數、故障原因等，按CAN規范規定的格式將其寫(xiě)入CAN控制器的發(fā)送緩沖區內，并啟動(dòng)發(fā)送命令，通過(guò)CAN總線(xiàn)傳輸給上位機進(jìn)行分析處理，實(shí)現CAN網(wǎng)絡(luò )上的信息的接收與發(fā)送。

2 CAN總線(xiàn)系統節點(diǎn)硬件設計

CAN總線(xiàn)系統節點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò )上信息的接收和發(fā)送站。本系統采用MC68332單片機作為CAN網(wǎng)絡(luò )的智能節點(diǎn)。CAN通信控制器選用SJAl000型，CAN收發(fā)器選用與之匹配的82C250型。CAN總線(xiàn)系統節點(diǎn)電路如圖2所示。

圖2 CAN總線(xiàn)系統節點(diǎn)電路如圖

為了保證CAN與MC68332單片機之間的時(shí)序同步，由CAN控制器SJAl000給MC68332提供時(shí)鐘信號。在實(shí)際應用時(shí)，82C250的CANH和CANL引腳通過(guò)一個(gè)120Q的電阻與CAN總線(xiàn)相連，起到限制過(guò)電流對82C250的沖擊作用，提高數據通信系統的抗干擾能力。

必要時(shí)，為了提高節點(diǎn)的抗干擾能力，可以在CAN控制器和CAN收發(fā)器之間增加光電隔離電路。由于CAN網(wǎng)絡(luò )不能直接連接到上位機的串行口，因此選用RS232，CAN轉換器實(shí)現相互之間的通信。