基于CAN總線(xiàn)的遠程監測儀器系統

　　網(wǎng)絡(luò )通信系統的主要功能包括：

　　(1)監控機將當前的監控配置參數通過(guò)CAN總線(xiàn)通信轉換卡轉換為CAN總線(xiàn)信號傳送給網(wǎng)絡(luò )數據采集器；
　　(2)監控機接收數據采集器發(fā)送來(lái)的實(shí)時(shí)數據；
　　(3)當監測的工藝參數超過(guò)預警及報警限值時(shí)，將報警原因、設備編號、運行時(shí)間等報警信息自動(dòng)優(yōu)先發(fā)送給監控機；
　　(4)監控機優(yōu)先接收報警信息；
　　(5)監控機向網(wǎng)絡(luò )數據采集器發(fā)送進(jìn)行參數設定的命令；
　　(6)監控機接收網(wǎng)絡(luò )數據采集器返回的應答信號。

　　基于CAN技術(shù)規范和通信規約設置CAN網(wǎng)絡(luò )協(xié)議并通過(guò)Vc++6．0編制多個(gè)通信子函數來(lái)實(shí)現上述功能。在試驗過(guò)程中，分別對不同的CAN總線(xiàn)通信波特率進(jìn)行了測試，結果表明：在波特率為125Kbit/s時(shí)，通信可靠，上述各方面的功能實(shí)現良好，并且在該通信波特率下，CAN總線(xiàn)的最大傳輸距離約為500m，基本可以滿(mǎn)足制造企業(yè)車(chē)間內設備的監測與控制。

3 數據采集系統

　　數據采集系統是多功能轉子試驗平臺網(wǎng)絡(luò )測控的重要組成部分。它完成信號采集和實(shí)時(shí)數據的提取，給信號分析、處理，及故障診斷提供基礎。振動(dòng)信號通過(guò)傳感器及導線(xiàn)與網(wǎng)絡(luò )數據采集器的電荷端或電壓端(如果采用電壓輸出的傳感器)相連。該網(wǎng)絡(luò )數據采集器，在實(shí)現在線(xiàn)式狀態(tài)監測方面有很多優(yōu)點(diǎn)，其主要特點(diǎn)如下：

　　(1)振動(dòng)加速度、速度、位移、包絡(luò )一次測量。
　　(2)8×2路同步測量，可接ICP加速度、電渦流位移或電磁式速度傳感器。
　　(3)14位A／D采樣，80DB動(dòng)態(tài)范圍。
　　(4)采用CAN總線(xiàn)傳輸，傳輸速率可達125Kbit/s(50m)，可靠性高，通信波特率可由用戶(hù)選擇。
　　(5)提供四路速度測量信道，也可用作外觸發(fā)信號的輸入。
　　(6)可在計算機上發(fā)出聲光報警。原理圖如圖3所示。

　　圖3 網(wǎng)絡(luò )數據采集器原理圖

4 信息管理系統

　　為了增加系統的可靠性，上位機信息管理系統可由多臺微機組成，在每臺微機上配有CAN通信卡和網(wǎng)卡，通過(guò)集線(xiàn)器和CAN總線(xiàn)可以組成局域網(wǎng)，實(shí)現上位機之間的數據共享，在數據量不大的情況下，上位機可由1臺微機組成，對現場(chǎng)設備進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)同監控，并對采集的多通道數據進(jìn)行及時(shí)分析。在上位機信息管理系統中，編制了數據采集程序并利用標準工業(yè)組態(tài)王軟件對現場(chǎng)進(jìn)行狀況進(jìn)行監測。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )數據采集程序設置各通道的參數，按要求定時(shí)接受各網(wǎng)采發(fā)送的振值或轉速信息，也可對數據進(jìn)行存儲、查詢(xún)和刪除；并通過(guò)DDE動(dòng)態(tài)地將采得的數據傳送給編寫(xiě)好的組態(tài)軟件工程；運行完網(wǎng)采程序，然后運行組態(tài)王軟件，這樣組態(tài)王軟件就和服務(wù)程序建立連接，顯示運行畫(huà)面，畫(huà)面中各變量將根據上傳的數據自動(dòng)更新，即可達到遠程實(shí)時(shí)監控的目的。圖4是采用加速度傳感器對設備進(jìn)行監測時(shí)的數據采集試驗結果，通過(guò)菜單可以切換不同的界面，很方便的實(shí)現各種功能。

5 結束語(yǔ)

　　基于CAN總線(xiàn)的遠程監控系統，在多功能轉子試驗臺上實(shí)驗效果顯著(zhù)。系統實(shí)時(shí)性強，可靠性高，結構簡(jiǎn)單，在實(shí)際應用中達到了設計要求，可切實(shí)地解決生產(chǎn)線(xiàn)產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)監測，同時(shí)為制造企業(yè)的生產(chǎn)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )協(xié)同監控提供了理論和實(shí)踐基礎。該系統可廣泛應用于實(shí)時(shí)數據采集、振動(dòng)分析、遠程故障診斷等諸多領(lǐng)域。