基于CAN總線(xiàn)和PCC的多電機消隙天線(xiàn)控制系統

本系統在硬件設計上，選用貝加萊的PCC為核心控制單元，通過(guò)CAN總線(xiàn)實(shí)現四臺直流調速器及其直流電動(dòng)機的組網(wǎng)，天線(xiàn)控制單元、控保單元、轉臺位置信號分別通過(guò)通信擴展接口構成完整的天線(xiàn)控制系統。
本系統中，PCC采用CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )控制直流電動(dòng)機的運轉，這不僅可以使電氣接線(xiàn)大大簡(jiǎn)化，系統安裝及維護工作大大減輕，且PCC可以以高速，高精度地對電動(dòng)機進(jìn)行控制，而且PCC對直流調速器實(shí)時(shí)狀態(tài)信息監控更加具體全面，從目前業(yè)內高機動(dòng)雷達及其它車(chē)載計算機控制系統和監控系統的發(fā)展現狀來(lái)看，CAN總線(xiàn)的廣泛應用已成為一個(gè)必然的技術(shù)趨勢。
4.2 系統的應用軟件設計
該多電機控制系統的應用軟件基于PCC的開(kāi)發(fā)平臺Automation Studio集成軟件平臺設計，充分利用了標準化工業(yè)控制器PCC的軟硬件優(yōu)勢：
（1) PCC的所有軟件均采用模塊化結構搭建，各個(gè)模塊的功能既相對獨立，又通過(guò)數據接口相互關(guān)聯(lián)，既利于協(xié)同開(kāi)發(fā)與維護，又便于項目的歸檔與標準化。各個(gè)任務(wù)模塊相對獨立的設計風(fēng)格，可以有效地保證在系統器件或工藝要求變動(dòng)時(shí)，對控制軟件的影響都將是局部的、單一的。
（2) 該多電機控制系統應用軟件采用面向對象的風(fēng)格，由多層面多模塊構建而成，電機的控制策略程序與底層數據采集和底層通信程序無(wú)關(guān)，有利于項目的局部改動(dòng)調整與設備擴展，項目軟件的代碼可以獲得最大程度的可重用性。
（3) 該多電機控制系統軟件全部采用BASIC高級語(yǔ)言編制，軟件具有很好的可讀性與易維護性。
（4) 采用CAN總線(xiàn)對多臺直流電機（驅動(dòng)器）的控制，也是本系統軟件設計的最突出特點(diǎn)之一，PCC可以通過(guò)CAN總線(xiàn)高速、高精度地對電機運動(dòng)進(jìn)行控制，實(shí)現對多臺電機進(jìn)行全面的信息采集與實(shí)時(shí)監控，包括每臺電機的速度、方向、啟停、使能、設定電流進(jìn)行控制，并可監視電機的當前轉速、方向、啟停、使能狀態(tài)、電機的電流及故障狀態(tài)等信息。
4.3 應用軟件的模塊化結構
該系統的應用軟件充分利用了BR 的Automation Studio集成軟件平臺的應用軟件結構化與模塊化設計的特點(diǎn)。按照系統硬件結構及工藝設計要求，整個(gè)系統的應用軟件設計成多個(gè)相對獨立的任務(wù)模塊，各個(gè)模塊之間按照嚴格定義的接口規范，相互傳遞信息。各個(gè)任務(wù)模塊相對獨立的設計風(fēng)格，可以有效保證在系統器件或工藝要求改動(dòng)時(shí)，對控制軟件的影響都是局部的、集中而單一的。整個(gè)應用軟件系統的結構如圖5所示。

圖5 應用軟件系統的結構

4.3 容錯設計
為了為保證整個(gè)天線(xiàn)控制系統各機械、電氣部件的可靠運行，該系統對天線(xiàn)控制作了以下容錯設計：
（1） 當某臺直流調速器因某種原因觸發(fā)報警時(shí)，該調速器所驅動(dòng)的電動(dòng)機是無(wú)法按照控制指令運動(dòng)的，為避免意外情況發(fā)生，本系統做了安全性的保護措施——停止所有電動(dòng)機的運動(dòng)。并可通過(guò)顯示的錯誤代碼，直觀(guān)地告知操作人員，進(jìn)行意外情況的相應排錯處理。
（2）當控保電路采集到限位信號的觸發(fā)，多電動(dòng)機控制系統的控制程序會(huì )保護性地將電機停止下來(lái)，以免轉臺觸及機械限位部件，引起電機堵轉。

5 結束語(yǔ)
基于CAN總線(xiàn)和PCC的全數字式多電機消隙天線(xiàn)控制系統，實(shí)現了天線(xiàn)轉臺的消隙以及方位、俯仰等控制功能。應用實(shí)踐表明，該系統不僅能完成天線(xiàn)系統的精確定位，而且結構簡(jiǎn)單，數據通信流暢，可靠性高，電機驅動(dòng)特性好。

參考文獻
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[2] 周力功. CAN基本知識.