CAN总线在液压综合试验台中的应用

　　0　引言

　　在传统的液压控制系统中,对系统的控制主要采用机械手段。如对压力的控制,通常采用溢流阀、调压阀等来控制液压压力。采用传统的机械方法控制液压系统,使得整个系统的体积增大,同时增加系统复杂度和维护难度。随着计算机技术、现场总线技术及人工智能等技术的发展,为越来越复杂的液压控制系统提供了良好的发展前景。基于以上特点,本试验台采用CAN总线技术实现实时控制。本试验台用于液压软管脉冲压力试验,对被试件施加脉冲压力以测试软管的寿命。

　　CAN (ControllerAreaNetwork)即控制器局域网络,是一种全数字化、多主和双向的现场总线;一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。CAN总线数据通信速率可达1Mbps/40m,最大传输距离可达10km/5kbps,在总线上可挂接110节点设备,传输介质为双绞线。由于CAN总线具有很高的可靠性、支持多主处理、支持优先级仲裁、链路简单、配置灵活、成本低廉等特点,其越来越广泛地被应用于各种工业现场。

　　1　CAN接口电路的设计

　　CAN总线节点接口电路如图1所示。P89LPC932是PHILIPS公司生产的一款单片封装的高性能、低功耗的带片内8kB的Flash微控制器,其指令执行时间只需2~4个时钟周期, 6倍于标准80C51器件。P89LPC932内部主要集成了字节方式的I2C总线、SPI接口、UART通信接口、实时时钟、EEPROM、A/D转换器、ISP/IAP在线编程和远程编程方式等一系列有特色的功能部件;其可用I/O口数为24~26。该微控制器在低电压(3V)下工作,可以很好地在以电池供电的便携式系统中得到应用。其集成的许多系统级的功能,适合于许多要求高集成度、低成本的场合;可以大大减少元件的数目和电路板面积并降低系统的成本,可以满足多方面的性能要求。

　　SJA1000是PHILIPS公司生产的独立CAN通信控制器,它是既支持CAN2·0A,又支持CAN2·0B的CAN控制器。它与PCA82C200 CAN控制器兼容(BasicCAN),并可替代PCA82C200;而且增加了一种新的工作模式(PeliCAN),这种工作模式使SJA1000支持具有很多新特性的CAN2·0B协议。SJA1000集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能,可完成对通信数据的成帧处理,该控制器具有多主结构、总线访问优先权、硬件滤波等特点。

　　PC82C250为CAN总线收发器,是CAN控制器和物理总线间的接口,提供对总线的驱动发送能力、对CAN控制器的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力。它有很强的抗瞬间干扰和保护总线的能力;有3种不同的工作方式即高速、斜率控制和待机。总线上其中的某一个节点掉电不会影响总线,在40m内实现高速应用可达1M baud,最多可挂110个节点。