淺談CAN總線(xiàn)在風(fēng)力發(fā)電中的重要性

　　CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò )(Controller Area Network, CAN)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是由研發(fā)和生產(chǎn)汽車(chē)電子產(chǎn)品著(zhù)稱(chēng)的德國B(niǎo)OSCH公司開(kāi)發(fā)了的，并最終成為國際標準（ISO118?8）。是國際上應用最廣泛的現場(chǎng)總線(xiàn)之一。 在北美和西歐，CAN總線(xiàn)協(xié)議已經(jīng)成為汽車(chē)計算機控制系統和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標準總線(xiàn)，并且擁有以CAN為底層協(xié)議專(zhuān)為大型貨車(chē)和重工機械車(chē)輛設計的J1939協(xié)議。近年來(lái)，其所具有的高可靠性和良好的錯誤檢測能力受到重視，被廣泛應用于汽車(chē)計算機控制系統和環(huán)境溫度惡劣、電磁輻射強和振動(dòng)大的工業(yè)環(huán)境。

　　2 系統結構與功能

　　本文基于分散控制系統理念，針對雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機組設計控制系統。雙饋型風(fēng)電機組控制系統基本結構如圖1所示。

　　圖1 雙饋型風(fēng)電機組控制系統基本結構

　　主控制器選用32位嵌入式處理器at91rm9200，通過(guò)硬件設計擴展外圍can接口，實(shí)現與其它節點(diǎn)的通信。同時(shí)外接帶觸摸屏的lcd顯示器，監控界面利用嵌入式qt設計，對整個(gè)機組實(shí)時(shí)監控。主控制器通過(guò)以太網(wǎng)與風(fēng)電場(chǎng)控制中心通信。變槳控制器和變頻控制器通過(guò)i/o通道采集接收各傳感器數據，并進(jìn)行相關(guān)計算與判斷，輸出控制信號，實(shí)現智能分散控制，同時(shí)向主控制器發(fā)送機組參數并接收主控命令。整體結構框圖如圖2。

　　圖2 風(fēng)力發(fā)電機組控制系統整體結構

　　主控制器位于地面控制柜，變槳控制器位于機艙控制柜，變頻控制器分電機側和網(wǎng)側兩部分，位于地面控制柜。模塊與模塊之間can總線(xiàn)信號經(jīng)光電轉換后使用光纖連接。

　　3 can接口硬件設計

　　can是一種基于廣播的通訊機制，報文依靠報文標識符來(lái)進(jìn)行識別。can協(xié)議支持兩種幀格式，不同之處在于標識符域的長(cháng)度不同，一種被稱(chēng)為can標準幀，支持11bit的標識符長(cháng)度；另一種稱(chēng)為can擴展幀，支持29bit的標識符。

　　can接口芯片選用philips公司的can獨立控制器sja1000。arm處理器at91rm9200內部集成了外部總線(xiàn)接口ebi，通過(guò)此接口與sja1000連接。從sja1000輸出的can信號，通過(guò)光藕器件隔離后連接到收發(fā)器tja1050，收發(fā)器的輸出與總線(xiàn)連接。

　　sja1000的地址線(xiàn)和數據線(xiàn)是分時(shí)復用的，而at91rm9200的外部數據總線(xiàn)接口ebi的地址線(xiàn)和數據線(xiàn)是相互獨立的，因此，需要通過(guò)軟件編程實(shí)現地址的鎖存，以達到數據和地址的分時(shí)傳輸。硬件原理圖如圖3[3]。