【正文】 ns公司為主要支持，并成立了PROFIBUS國際用戶組織WorldFIP以Alstom公司為主要后臺，成立了WorldFIP國際用戶組織。工業(yè)自動化技術(shù)應用于各行各業(yè)，要求也千變?nèi)f化，使用一種現(xiàn)場總線技術(shù)也很難滿足所有行業(yè)的技術(shù)要求；現(xiàn)場總線不同于計算機網(wǎng)絡，人們將會面對一個多種總線技術(shù)標準共存的現(xiàn)實世界。該總線在過程自動化領(lǐng)域得到了廣泛的應用，具有良好的發(fā)展前景。FF的物理媒介的傳輸信號采用曼切斯特編碼。CAN支持多主工作方式，并采用了非破壞性總線仲裁技術(shù)，通過設置優(yōu)先級來避免沖突，通訊距離最遠可達10KM/5Kbps/s，通訊速率最高可達40M /1Mbp/s，網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)實際可達110個。支持雙絞線、同軸電纜、光纜和紅外線等多種通信介質(zhì)，通訊速率從300bit/，直接通信距離可達2700m（78Kbit/s），被譽為通用控制網(wǎng)絡。DeviceNet具有的直接互聯(lián)性不僅改善了設備間的通信而且提供了相當重要的設備級陣地功能。5．PROFIBUSPROFIBUS是德國標準（DIN19245）和歐洲標準（EN50170）的現(xiàn)場總線標準。PA用于過程自動化的總線類型，服從IEC1158－２標準。其特點是在現(xiàn)有模擬信號傳輸線上實現(xiàn)數(shù)字信號通信，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的過渡產(chǎn)品。7．CCLinkCCLink是Controlamp。CCLink是一個以設備層為主的網(wǎng)絡，同時也可覆蓋較高層次的控制層和較低層次的傳感層。WorldFIP的特點是具有單一的總線結(jié)構(gòu)來適用不同的應用領(lǐng)域的需求，而且沒有任何網(wǎng)關(guān)或網(wǎng)橋，用軟件的辦法來解決高速和低速的銜接。INTERBUS采用國際標準化組織ISO的開放化系統(tǒng)互聯(lián)OSI的簡化模型（1，2，7層），即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應用層，具有強大的可靠性、可診斷性和易維護性。 CAN總線的簡介CAN總線是德國BOSCH公司從80年代初為解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試儀器之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，它是一種多主總線，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導纖維。采用這種方法的優(yōu)點可使網(wǎng)絡內(nèi)的節(jié)點個數(shù)在理論上不受限制，數(shù)據(jù)塊的標識碼可由11位或29位二進制數(shù)組成，因此可以定義211或229個不同的數(shù)據(jù)塊，這種按數(shù)據(jù)塊編碼的方式，還可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù)，這一點在分布式控制系統(tǒng)中非常有用。CAN卓越的特性、極高的可靠性和獨特的設計，特別適合工業(yè)過程監(jiān)控設備的互連，因此，越來越受到工業(yè)界的重視，并已公認為最有前途的現(xiàn)場總線之一。CAN總線插卡可以任意插在PC AT XT兼容機上，方便地構(gòu)成分布式監(jiān)控系統(tǒng)。這將保證在總線存取時有明確的總線分配。 CAN實現(xiàn)總線分配的方法,可保證當不同的站申請總線存取時,明確地進行總線分配。雖然總線的傳輸能力不足,所有未解決的傳輸請求都按重要性順序來處理。 自動稱重配料控制組成圖監(jiān)控計算機采用組態(tài)軟件實現(xiàn)實時監(jiān)控整個自動配料控制過程；燒結(jié)機的配料系統(tǒng)由1個主控器和14個配料控制器組成，它們通過現(xiàn)場控制總線CAN總線協(xié)同工作，完成對燒結(jié)配料的自動控制。整個系統(tǒng)在計算機等控制下按一定的比例進行混合，然后進行燒結(jié)，得到焦炭。 系統(tǒng)各部分功能 操作站的功能操作站主要用于對現(xiàn)場的工況進行集中監(jiān)視、數(shù)據(jù)記錄、參數(shù)設置、定時存盤、報表打印機報警提示記錄等，將切換開關(guān)置于操作站，可對現(xiàn)場設備進行啟停操作；同時操作站與調(diào)度室進行通訊，將現(xiàn)場情況傳送到調(diào)度室，調(diào)度人員能在上位機上直觀地觀察到生產(chǎn)過程中設備的運行狀況、實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)等，并將這些數(shù)據(jù)進行處理存儲、打印等。v(kg/s)。在本系統(tǒng)中圓盤給料機的速度是恒定不可調(diào)的，所以控制流量的恒定只能調(diào)節(jié)皮帶上物料重量，而重量的改變又只能通過改變變頻器的頻率，以改變皮帶秤的速度。 流量恒定控制原理圖1．實現(xiàn)流量恒定的控制儀表控制部分采用模塊控制方式，電子秤與儀表控制模塊之間的信號傳輸采用差分頻率信號傳輸技術(shù)，具有極強的抗干擾能力和遠傳能力，從而保證了系統(tǒng)信道的可靠性和準確性，在反饋控制上采用新型的人工智能PID調(diào)節(jié)算法，無振蕩，無超調(diào)。 計算機監(jiān)控部分該計算機采用品牌機作為控制計算機，系統(tǒng)軟件是在Win2000操作平臺下，用組態(tài)王（或VB62．操作及控制功能該系統(tǒng)利用操作提示菜單方便、簡單，快速引導進行系統(tǒng)操作。 變頻控制部分皮帶電機采用流量閉環(huán)變頻調(diào)速方式，保證配料精度和穩(wěn)定性，節(jié)電效果顯著。 系統(tǒng)的過程控制實現(xiàn)電子調(diào)速配料系統(tǒng)通常有兩種調(diào)速方式：調(diào)節(jié)圓盤給料機給料和調(diào)節(jié)皮帶輸送機速度給料。第三章 CAN總線的概述 CAN總線的概念 CAN總線的結(jié)構(gòu) CAN (Controller Area Network)總線，又稱控制器局域網(wǎng)，是Bosch公司在現(xiàn)代汽車技術(shù)中領(lǐng)先推出的一種多主機局部網(wǎng)，由于其卓越的性能，極高的可靠性，獨特靈活的設計和低廉的價格，現(xiàn)已廣泛應用于工業(yè)現(xiàn)場控制、智能大廈、小區(qū)安防、交通工具、醫(yī)療儀器、環(huán)境監(jiān)控等眾多領(lǐng)域。簡單的CAN總線系統(tǒng)主要由上位機和位控制器構(gòu)成，包括個人計算機CAN的接口（CAN適配卡、若干CAN網(wǎng)絡節(jié)點），CAN適配卡是實現(xiàn)上位機系統(tǒng)和CAN總線的連接接口，作用和以太網(wǎng)網(wǎng)卡相同。（2）節(jié)點的組成：由于受總線收發(fā)器物理信號驅(qū)動能力的限制，在一個CAN總線網(wǎng)絡上，最多可掛接110個節(jié)點設備。 CAN總線網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)為了滿足現(xiàn)代控制系統(tǒng)既要集中管理又要分散實時控制的要求，主要由上位機監(jiān)控站和若干個現(xiàn)場CAN智能測控節(jié)點構(gòu)成，通過相應的網(wǎng)關(guān)還可與其他類型網(wǎng)絡進行通信。4．CAN采用非破壞總線仲裁技術(shù)。8．報文采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時間短，受干擾概率低，保證了數(shù)據(jù)出錯率極低。12．CAN總線具有較高的性價比。 CAN總線的通信距離CAN總線上任意兩個節(jié)點之間的最大傳輸距離與其位速率有關(guān)。 CAN總線的分層結(jié)構(gòu) CAN報文的幀結(jié)構(gòu) CAN報文的幀類型數(shù)據(jù)幀用于傳輸數(shù)據(jù)，遠程幀用于請求數(shù)據(jù)，超載幀用于擴展幀序列的延遲時間，而當局部檢測出錯條件后產(chǎn)生一個全局信號出錯幀。 標準格式和擴展格式（1）幀起始標志位（SOF）標識著數(shù)據(jù)幀和遠程幀的起始，它以一個比特的顯位出現(xiàn)，只有在總線處于空閑狀態(tài)時，才允許站開始發(fā)送，這個狀態(tài)將結(jié)束總線空閑狀態(tài)（被動狀態(tài)），表明有某個節(jié)點設備開始發(fā)送消息，并且所有站都必須同步于首先開始發(fā)送的那個站的幀起始前沿。標準格式和擴展格式的仲裁場的格式不同。IDE在標準格式中以顯性電平發(fā)送，而在擴展格式中以隱性電平發(fā)送。數(shù)據(jù)長度碼為四位，它指出了數(shù)據(jù)場的字節(jié)數(shù)目。（6）應答場（ACK）位，包括應答間隙和應答界定符。應答界定符是應答場的第二位，并且必須是隱位，因此，應答間隙被兩個隱位包圍。沒有數(shù)據(jù)場，所以數(shù)據(jù)長度代碼的數(shù)值沒有意義。 出錯幀組成4．超載幀超載幀和錯誤幀一樣由兩個場組成：超載標志和超載界定符。（1）CAN標準幀信息為11個字節(jié)，包括兩部分：信息和數(shù)據(jù)部分。3．字節(jié)4~字節(jié)11為數(shù)據(jù)幀的實際上數(shù)據(jù)，遠程幀時無效。第7位（FF）表示幀格式，在標準幀中，F(xiàn)F=1；第6位（RTR）表示幀的類型，RTR=0表示為數(shù)據(jù)幀，RTR=1表示為遠程幀；DLC表示在數(shù)據(jù)幀時實際的數(shù)據(jù)長度。它只定義了物理層和數(shù)據(jù)鏈路層, 本身并不完整, 有些復雜的應用問題需要一個更高層次的協(xié)議—應用層協(xié)議來實現(xiàn)，比如, CAN 數(shù)據(jù)幀一次最多只能傳送8 字節(jié)。它們都得到CiA (CAN in Automation) 的支持, 符合ISO11898 標準, 同時又各具特色。據(jù)世界著名的市場調(diào)查公司VDC的“工業(yè)分布式遠程I/ O 的全球市場和用戶需求”研究報告稱, 1999 年的市場份額位居世界第二,到2003 年仍將占第三位。DeviceNet 的數(shù)據(jù)鏈路層完全遵循CAN 規(guī)范的定義, 并通過CAN 控制器芯片實現(xiàn)。I/ O 報文通常使用優(yōu)先級高的連接標識符, 通過點對點或廣播方式進行信息交換。DeviceNet 為長度大于8字節(jié)的報文提供了分段服務。分段服務為設備網(wǎng)提供了更多的可擴展性和兼容性, 保證了將來更加復雜、更智能化的設備可以加入到設備網(wǎng)中。這四級地址與顯式報文連接相結(jié)合, 將數(shù)據(jù)從DeviceNet 網(wǎng)絡上的一點傳送到另一點。屬于同一設備模型的所有設備都必須支持共同的標識和通訊狀態(tài)數(shù)據(jù)。預定義主/從連接的連接標識符, 簡化了主/ 從結(jié)構(gòu)中I/ O 和配置型數(shù)據(jù)的傳送。CANOpen 應用層和通信行規(guī)(CiA DS 301 和CiADSP302) 既支持對設備參數(shù)的直接存取, 也支持對時間苛求的過程數(shù)據(jù)通信。對于面向網(wǎng)絡的通信對象, 標識符的地址分配是系統(tǒng)設計中的一個主要方面。 CAN總線協(xié)議的內(nèi)容CAN總線的物理層是將ECU連接至總線的驅(qū)動電路。設計一個CAN系統(tǒng)時，物理層具有很大的選擇余地，但必須保證CAN協(xié)議中媒體訪問層非破壞性位仲裁的要求，即出現(xiàn)總線競爭時，具有較高優(yōu)先權(quán)的報文獲取總線競爭的原則，所以要求物理層必須支持CAN總線中隱性位和顯性位的狀態(tài)特征。其中PLS連同數(shù)據(jù)鏈路層功能由CAN控制器完成，PMA層功能由CAN收發(fā)器完成，MDI層定義了電纜和連接器的特性。CAN的數(shù)據(jù)鏈路層是其核心內(nèi)容，其中邏輯鏈路控制(Logical Link control，LLC)完成過濾、過載通知和管理恢復等功能，媒體訪問控制(Medium Aeeess control，MAC)子層完成數(shù)據(jù)打包／解包、幀編碼、媒體訪問管理、錯誤檢測、錯誤信令、應答、串并轉(zhuǎn)換等功能。節(jié)點的微控制器和上位機之間的通信可以是單向的，也可以是雙向的，在雙向的傳輸信息模式中，上位機可以通過節(jié)點傳來的數(shù)據(jù)和狀態(tài)值，進行報警或調(diào)整等反饋措施。其關(guān)鍵部分是CAN網(wǎng)絡控制器和CAN總線收發(fā)器，由它們來實現(xiàn)CAN總線的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，它們和計算機系統(tǒng)就可以實現(xiàn)CAN網(wǎng)絡的通信。 常用CAN節(jié)點的結(jié)構(gòu) 報文發(fā)送 報文的發(fā)送由CAN控制器根據(jù)CAN協(xié)議規(guī)范自動完成。下面是兩個簡單的報文接收的方法：第四章 CAN通信應用層協(xié)議設計 CAN 協(xié)議是一個非常簡單的協(xié)議。 (或停止)命令，發(fā)送應答信息，啟動后進行稱重，上報實時流量信息，并控制電機給料速度，按照給定流量給料。命令／消息PGNSADA使用MOBID配控啟停響應0xF1B1配控廣播6CF1B1**字節(jié)內(nèi)容1字節(jié),控制器號（255）, 255為全部控制器2字節(jié),啟動/停止響應,CF表示啟動成功，EF表示停止成功配料控制器在工作的過程中要實時的上報當前稱重的流量值，PC機接收到這個數(shù)據(jù)后進行顯示及累加。發(fā)送設定流量信息0xF1C3配控廣播6CF1C3**字節(jié)內(nèi)容1字節(jié),流量數(shù)據(jù)的第1字節(jié)(低）2字節(jié),流量數(shù)據(jù)的第2字節(jié)3字節(jié),流量數(shù)據(jù)的第3字節(jié)(高） 配料控制器接收的信息 當主控制器讓配料控制器啟動或停止工作以及在給配料控制器設定新的流量值后要啟用新流量就要發(fā)送這條命令，配料控制器接收并執(zhí)行。PID設定0xE400PC配控5CE4**64字節(jié)內(nèi)容1字節(jié),PID數(shù)據(jù)的P參數(shù)2字節(jié),PID數(shù)據(jù)的I參數(shù)3字節(jié),PID數(shù)據(jù)的增量限幅參數(shù)4字節(jié),PID數(shù)據(jù)的積分投入帶寬參數(shù) 當決定使用14個配料控制器中相應的哪些工作時，就要給這些配料控制器發(fā)送相應的選中命令，沒被選中的配料控制器不工作。配控選擇命令0xF1D1主控廣播/PC6CF1D10F字節(jié)內(nèi)容1字節(jié),1～8配料控制器選中信息(1選中,0未選中,低位代表小號控制器)2字節(jié),9～14配料控制器被選中 當主控制器狀態(tài)改變或是有PC機查詢主控制器狀態(tài)時，主控制器要發(fā)送狀態(tài)信息。配控選擇設定0xF1D4PC廣播/主控7CF1D464字節(jié)內(nèi)容1字節(jié),1～8配料控制器選中信息(1選中,0未選中,低位代表小號控制器)2字節(jié),9～14配料控制器被選中 當要讓系統(tǒng)啟動停止時，PC機會給主控制器發(fā)送一個系統(tǒng)啟停命令，主控制器接收然后控制各個配料控制器啟停。 總 結(jié)現(xiàn)場總線是20世紀80年代中期發(fā)展起來的。本次畢業(yè)設計課題是高爐燒結(jié)配料系統(tǒng)的設計，我所要做的部分是CAN現(xiàn)場總線通信，就是為主控制器和下面各個配料控制器之間的信息傳輸提供一個橋梁。這次設計讓我知道要做任何事，都必須得做好前提工作，詳細了解你所要做的內(nèi)容，同時也讓我知道做事要勤動手，勤思考，勤請教。 if((CANSIT2amp。 Tmp2。 /*重新啟用接收*/ } if((CANSIT2amp。0X0F。 } CANSTAT =2。 CAN_RCLR()。 } CANSTAT =3。 } if((CANSIT1amp。 Tmp2。 } if((CANSIT2amp。 Tmp2。 }}發(fā)送MOB的配置函數(shù)void TMob_Config(uchar MOB, uchar PRI, uchar JPF, uchar PS, uchar SA, uchar DA, uchar DL, uchar Data[]){ uchar Tmp = 0x00。 CANIDT1 = ((PRI 5)|(Tmp 5))。 /*ID4寄存囂填高5位填SA的低5位,RTRTAG、RB1TAG、RB0TAG填0*/ } else /*如果PS不為0,為廣播信息 則ID寄存器相應的位置處填PS的值*/ { CANIDT2 = ((JPF 3)|(PS 5))。 TmpDL。 /*設置通用中斷使能的各個標志*/ CAN