基于CAN總線的遠(yuǎn)程監(jiān)測儀器系統(tǒng)

　　網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)的主要功能包括：

　　(1)監(jiān)控機(jī)將當(dāng)前的監(jiān)控配置參數(shù)通過CAN總線通信轉(zhuǎn)換卡轉(zhuǎn)換為CAN總線信號(hào)傳送給網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集器；
　　(2)監(jiān)控機(jī)接收數(shù)據(jù)采集器發(fā)送來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；
　　(3)當(dāng)監(jiān)測的工藝參數(shù)超過預(yù)警及報(bào)警限值時(shí)，將報(bào)警原因、設(shè)備編號(hào)、運(yùn)行時(shí)間等報(bào)警信息自動(dòng)優(yōu)先發(fā)送給監(jiān)控機(jī)；
　　(4)監(jiān)控機(jī)優(yōu)先接收報(bào)警信息；
　　(5)監(jiān)控機(jī)向網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集器發(fā)送進(jìn)行參數(shù)設(shè)定的命令；
　　(6)監(jiān)控機(jī)接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集器返回的應(yīng)答信號(hào)。

　　基于CAN技術(shù)規(guī)范和通信規(guī)約設(shè)置CAN網(wǎng)絡(luò)協(xié)議并通過Vc++6．0編制多個(gè)通信子函數(shù)來實(shí)現(xiàn)上述功能。在試驗(yàn)過程中，分別對不同的CAN總線通信波特率進(jìn)行了測試，結(jié)果表明：在波特率為125Kbit/s時(shí)，通信可靠，上述各方面的功能實(shí)現(xiàn)良好，并且在該通信波特率下，CAN總線的最大傳輸距離約為500m，基本可以滿足制造企業(yè)車間內(nèi)設(shè)備的監(jiān)測與控制。

3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

　　數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是多功能轉(zhuǎn)子試驗(yàn)平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)測控的重要組成部分。它完成信號(hào)采集和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的提取，給信號(hào)分析、處理，及故障診斷提供基礎(chǔ)。振動(dòng)信號(hào)通過傳感器及導(dǎo)線與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集器的電荷端或電壓端(如果采用電壓輸出的傳感器)相連。該網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集器，在實(shí)現(xiàn)在線式狀態(tài)監(jiān)測方面有很多優(yōu)點(diǎn)，其主要特點(diǎn)如下：

　　(1)振動(dòng)加速度、速度、位移、包絡(luò)一次測量。
　　(2)8×2路同步測量，可接ICP加速度、電渦流位移或電磁式速度傳感器。
　　(3)14位A／D采樣，80DB動(dòng)態(tài)范圍。
　　(4)采用CAN總線傳輸，傳輸速率可達(dá)125Kbit/s(50m)，可靠性高，通信波特率可由用戶選擇。
　　(5)提供四路速度測量信道，也可用作外觸發(fā)信號(hào)的輸入。
　　(6)可在計(jì)算機(jī)上發(fā)出聲光報(bào)警。原理圖如圖3所示。

　　圖3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集器原理圖

4 信息管理系統(tǒng)

　　為了增加系統(tǒng)的可靠性，上位機(jī)信息管理系統(tǒng)可由多臺(tái)微機(jī)組成，在每臺(tái)微機(jī)上配有CAN通信卡和網(wǎng)卡，通過集線器和CAN總線可以組成局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)共享，在數(shù)據(jù)量不大的情況下，上位機(jī)可由1臺(tái)微機(jī)組成，對現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)協(xié)同監(jiān)控，并對采集的多通道數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析。在上位機(jī)信息管理系統(tǒng)中，編制了數(shù)據(jù)采集程序并利用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)組態(tài)王軟件對現(xiàn)場進(jìn)行狀況進(jìn)行監(jiān)測。通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集程序設(shè)置各通道的參數(shù)，按要求定時(shí)接受各網(wǎng)采發(fā)送的振值或轉(zhuǎn)速信息，也可對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、查詢和刪除；并通過DDE動(dòng)態(tài)地將采得的數(shù)據(jù)傳送給編寫好的組態(tài)軟件工程；運(yùn)行完網(wǎng)采程序，然后運(yùn)行組態(tài)王軟件，這樣組態(tài)王軟件就和服務(wù)程序建立連接，顯示運(yùn)行畫面，畫面中各變量將根據(jù)上傳的數(shù)據(jù)自動(dòng)更新，即可達(dá)到遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。圖4是采用加速度傳感器對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測時(shí)的數(shù)據(jù)采集試驗(yàn)結(jié)果，通過菜單可以切換不同的界面，很方便的實(shí)現(xiàn)各種功能。

5 結(jié)束語

　　基于CAN總線的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，在多功能轉(zhuǎn)子試驗(yàn)臺(tái)上實(shí)驗(yàn)效果顯著。系統(tǒng)實(shí)時(shí)性強(qiáng)，可靠性高，結(jié)構(gòu)簡單，在實(shí)際應(yīng)用中達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，可切實(shí)地解決生產(chǎn)線產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測，同時(shí)為制造企業(yè)的生產(chǎn)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)同監(jiān)控提供了理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、振動(dòng)分析、遠(yuǎn)程故障診斷等諸多領(lǐng)域。