基于CAN總線(xiàn)的切水器系統

前言

　　油氣在生產(chǎn)儲運過(guò)程中會(huì )混入一些水、雜質(zhì)，為保證油品質(zhì)量，在儲存容器內必須將明水切除到規定的標準。目前常規的方法是在儲罐底部專(zhuān)設一切水閥門(mén)，由人工操作排放生產(chǎn)儲運過(guò)程中會(huì )混入一些水、雜質(zhì)，為保證油品質(zhì)量，在儲存容器內必須將明水切除到規定的標準。

　　切水器的開(kāi)發(fā)和應用對石油化工工業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)自動(dòng)化的提高，無(wú)疑是一項重要的貢獻。它解決了石化行業(yè)的油罐脫水采用人工操作，對油水的分離無(wú)法嚴格控制，排水的含油量比較高，造成油品的浪費，污染環(huán)境等問(wèn)題；克服了人為誤操作帶來(lái)的極大安全隱患。

　　上圖是用QTOUCH軟件制作的上位機運行畫(huà)面，整個(gè)電控系統由探頭，液位計，電磁閥，回訊器和泓格公司的CAN8423控制器，87055W，87017RCW組成，上位機安裝泓格公司的CAN200系列板卡連接到現場(chǎng)CANBUS?，F場(chǎng)傳感器探頭，回訊器的DI信號傳給87055W，液位計信號傳給87017RCW，整個(gè)邏輯根據現場(chǎng)傳感器的回饋信號做判斷，然后通過(guò)87055W的DO輸出控制電磁閥。

一、CAN總線(xiàn)簡(jiǎn)介

　　控制器局域網(wǎng) CAN 是由 ISO 定義的串行通訊總線(xiàn)。它最初出現在 80 年代末的汽車(chē)工業(yè)里，它的基本設計規范要求有高的位速率、高抗電磁干擾性，而且能夠檢測出產(chǎn)生的任何錯誤。由于 CAN 串行通訊總線(xiàn)具有這些特性，它很自然地在汽車(chē)、制造業(yè)以及航空工業(yè)中受到廣泛應用。CAN 通訊協(xié)議描述了在設備之間信息如何傳遞，它對層的定義與開(kāi)放系統互連模型 OSI 一致，每一層與另一設備上相同的那一層通訊，實(shí)際的通訊是發(fā)生在每一設備上相鄰的兩層，而設備只通過(guò)模型物理層的物理介質(zhì)互連 CAN 的結構定義了模型的最下面的兩層， 數據鏈路層和物理層、應用層通過(guò)不同的新興協(xié)議層，專(zhuān)門(mén)用于特殊的工業(yè)領(lǐng)域加上由個(gè)別 CAN 用戶(hù)定義的任何合適的方案和物理層連接?？赡茏詈玫?CAN 協(xié)議工業(yè)標準也許就是 Allen-Bradley 的 DeviceNet 它是為 PLC 和智能傳感器設計的。國際上廣泛應用的 CAN 協(xié)議工業(yè)標準還有 CANopen 和 SDS 。物理介質(zhì)包括帶有特定終端的雙絞線(xiàn)，在 BasicCAN 的規范中它的傳輸速率能達到 250KBaud ，而PeliCAN 能達到 1Mbaud。 物理層和數據鏈路層對于系統設計者來(lái)說(shuō)是透明的， 并包含在所有執行 CAN 協(xié)議的部件中。這些部件有帶有集成 CAN 接口的微控制器， 例如與 8051 兼容的 Philips P97C591 處理器和 16 位的 Philisp XA82C200 SJA1000 是一個(gè)獨立的 CAN 控制器， 它可以和很多微控制器直接接口， 而與物理介質(zhì)連接可以用分離部件或者 82C250 TJA1050 集成電路或相似的方法實(shí)現。

　　基于CAN總線(xiàn)的切水器控制系統網(wǎng)絡(luò )結構如上圖所示，系統由上位機、CAN總線(xiàn)、現場(chǎng)設備單元節點(diǎn)組成。數控系統上位機通過(guò)CAN總線(xiàn)控制網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)任單元。感應器 、執行器或采集數字和模擬數據都非常理想， 它們能夠被看作中央微控制器的遠程附件。CAN接口適配器是上位機與CAN8423控制單元數據傳輸和控制的橋梁，伺服單元采集現場(chǎng)的數據通過(guò)總線(xiàn)傳給上位機，實(shí)現實(shí)時(shí)監視和控制。

二、模塊介紹

　　CAN8423是臺灣泓格生產(chǎn)的CANOPEN系列產(chǎn)品之一，支持CANOPEN協(xié)議，具有1個(gè)CAN口，內置80MHz CPU，具體規格如下：

　　CAN8423有4個(gè)擴充插槽，使用者可以根據實(shí)際的需求，選用8K或者87K系列的DI/DO/AI/AO模塊，安裝在擴充插槽上，擴充裝置的I/O通道，使裝置在應用上更具有彈性。CAN8423的設計均遵循了CANOPEN的規范，因此裝置提供了像是動(dòng)態(tài)PDO、EMCY物件、錯誤輸出值、循環(huán)與非循環(huán)同步等不通功能。

三、應用范圍

　　CANOPEN其最核心部分是通過(guò)對象詞典來(lái)描述設備功能并以EDS文件格式來(lái)記錄，采用實(shí)時(shí)數據與服務(wù)數據分開(kāi)傳輸，最大限度提高實(shí)時(shí)數據傳輸效率，靈活多變的數據傳輸方式以及強大的網(wǎng)絡(luò )管理能力。一經(jīng)推出便得到了廣泛的應用，在車(chē)輛工業(yè)、工業(yè)機具、建筑物自動(dòng)化、醫療設備、航海機具、餐廳設備、實(shí)驗室器材及科研研究等行業(yè)中已得到廣泛的應用。

四、結束語(yǔ)