專利名稱：Can總線式單元控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域，主要是涉及工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用的CAN總線式單元控制器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)場(chǎng)總線是應(yīng)用在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)、在微機(jī)化測(cè)量控制設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)雙向串行多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的系統(tǒng)，具有較高的自動(dòng)化水平和應(yīng)用前景，是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一。目前過(guò)程控制領(lǐng)域大量應(yīng)用PLC等控制設(shè)備完成現(xiàn)場(chǎng)控制，它采集現(xiàn)場(chǎng)各種開(kāi)關(guān)量和模擬量值，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工藝過(guò)程完成特定要求的控制，由此可以構(gòu)成一定程度上的集散控制系統(tǒng)(DCS)。但這種系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)儀表之間信號(hào)的傳遞大部分仍是模擬信號(hào)，若全部采用數(shù)字式設(shè)備，致使PLC系統(tǒng)較為復(fù)雜，大量增加系統(tǒng)成本。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為工業(yè)自動(dòng)化控制提供一種CAN總線式單元控制器，通過(guò)CAN總線與現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備連接，完成對(duì)生產(chǎn)工藝過(guò)程的自動(dòng)化控制。
本實(shí)用新型是通過(guò)以下措施實(shí)現(xiàn)的，采用了數(shù)字控制技術(shù)和總線通信技術(shù)，主要由微處理器、看門狗及復(fù)位模塊、程序存儲(chǔ)模塊、總線通信模塊、數(shù)據(jù)擴(kuò)展模塊和電源模塊等組成。其特征是采用AT89C55微處理器作為控制核心，通過(guò)電路和接口與AT89C55相連接有a、由MAX813L芯片構(gòu)成的看門狗及復(fù)位模塊；b、采用串行SPI接口E2PROM芯片X25650；c、采用兩個(gè)獨(dú)立CAN控制器芯片SJA1000，相應(yīng)的總線驅(qū)動(dòng)芯片82C250，以及用于隔離的高速光電耦合器6N137構(gòu)成兩路總線通信電路；d、由32K字節(jié)的RAM芯片62256和地址鎖存器74LS373構(gòu)成的RAM擴(kuò)展模塊；e、電源模塊。
本實(shí)用新型是針對(duì)CAN總線系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)控制的要求，具有獨(dú)立控制功能的總線式單元控制器。通過(guò)CAN總線與現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備相連，完成工藝過(guò)程的控制?？刂凭W(wǎng)絡(luò)由兩級(jí)總線構(gòu)成，一級(jí)總線連接上位機(jī)(PC機(jī))和單元控制器，為多主通信方式，互相之間可以訪問(wèn)；二級(jí)總線由單元控制器和現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備構(gòu)成，為主從式通信方式，單元控制器控制各種現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的工作。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，單元控制器是兩級(jí)總線網(wǎng)絡(luò)連接的橋梁，完成總線數(shù)據(jù)的交換，同時(shí)可以根據(jù)總線傳輸?shù)玫降臄?shù)據(jù)按照用戶程序的要求完成各種工藝控制。由于整個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)采用數(shù)字信號(hào)傳輸，相對(duì)于傳統(tǒng)PLC控制系統(tǒng)控制精度和性能可以有較大提高。對(duì)于中小型控制場(chǎng)合的網(wǎng)絡(luò)化控制要求，可形成一套完整的網(wǎng)絡(luò)化控制方案，使系統(tǒng)具備網(wǎng)絡(luò)能力，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和故障診斷，具有簡(jiǎn)單、靈活、成本低和功能全等特點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電站等工業(yè)生產(chǎn)部門生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制中。


附圖為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。單元控制器采用AT89C55作為系統(tǒng)控制核心，完成用戶程序控制和通信處理。采用兩個(gè)獨(dú)立CAN控制器芯片SJA1000，相應(yīng)的總線驅(qū)動(dòng)芯片82C250，以及用于隔離的高速光電耦合器6N137構(gòu)成兩路總線通信電路。系統(tǒng)其他模塊主要是大容量的E2PROM芯片X25650，用于存儲(chǔ)用戶程序，容量達(dá)到8K字節(jié)；RAM擴(kuò)展電路由32字節(jié)的RAM芯片62256和地址鎖存器74LS373構(gòu)成；看門狗及復(fù)位電路由MAX813L芯片構(gòu)成，該芯片具有上電復(fù)位、看門狗和電壓檢測(cè)功能；電源模塊采用集成式開(kāi)關(guān)電源模塊提供12V直流電源，并通過(guò)集成式穩(wěn)壓模塊7805以及小功率電源變換模塊B0505LS-1W獲得三路互相隔離的5V電源，使系統(tǒng)的供電有可靠的保證。
本實(shí)用新型是針對(duì)CAN總線系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)控制的要求，開(kāi)發(fā)的具有獨(dú)立控制功能的總線式單元控制器，通過(guò)CAN總線與現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備相連，完成工藝過(guò)程的控制。通信協(xié)議采用CAN技術(shù)規(guī)范2.0B，報(bào)文結(jié)構(gòu)采用29位標(biāo)識(shí)符擴(kuò)展幀格式，通過(guò)標(biāo)識(shí)符分配方案，使系統(tǒng)具有廣播通信、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信等能力。
權(quán)利要求1.一種CAN總線式單元控制器，主要由微處理器、看門狗及復(fù)位模塊、程序存儲(chǔ)模塊、總線通信模塊、數(shù)據(jù)擴(kuò)展模塊和電源模塊組成，其特征是采用AT89C55微處理器作為控制核心，通過(guò)電路和接口與AT89C55相連接有a、由MAX813L芯片構(gòu)成的看門狗及復(fù)位模塊；b、采用串行SPI接口E2PROM芯片X25650；c、采用兩個(gè)獨(dú)立CAN控制器芯片SJA1000，相應(yīng)的總線驅(qū)動(dòng)芯片82C250，以及用于隔離的高速光電耦合器6N137構(gòu)成兩路總線通信電路；d、由32K字節(jié)的RAM芯片62256和地址鎖存器74LS373構(gòu)成的RAM擴(kuò)展模塊；e、電源模塊。
專利摘要一種CAN總線式單元控制器，屬于工業(yè)自動(dòng)化控制領(lǐng)域。主要是針對(duì)目前現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備與PLC之間大多是應(yīng)用模擬信號(hào)連接，不適應(yīng)總線控制改造的問(wèn)題而設(shè)計(jì)的。主要是采用了數(shù)字控制技術(shù)和總線通信技術(shù)，以AT89C55微處理器為中心，連接有看門狗及復(fù)位模塊、程序存儲(chǔ)模塊、總線通信模塊、數(shù)據(jù)擴(kuò)展模塊和電源模塊等組成。實(shí)現(xiàn)了CAN總線與現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備的連接，完成了對(duì)工藝過(guò)程的自動(dòng)化控制。具有可遠(yuǎn)程控制和故障診斷，簡(jiǎn)單、靈活、成本低和功能全等特點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、電站等工業(yè)生產(chǎn)部門生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制中。
文檔編號(hào)G05B19/418GK2716875SQ20042007032
公開(kāi)日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2004年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月13日
發(fā)明者安振剛, 周正干, 魏東 申請(qǐng)人:安振剛