現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)適配器的軟硬件設(shè)計(jì)和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

在我們?cè)O(shè)計(jì)的CAN接口電路中采用了PHILIPS公司生產(chǎn)的CAN總線(xiàn)控制器和CAN接口芯片，分別為82C200（引腳兼容的升級(jí)版本為SJC1000）和82C250， 圖4為典型的CAN總線(xiàn)接口部分原理圖。由于CAN總線(xiàn)的控制器和接口IC的內(nèi)容太多，在此不作詳細(xì)描述。

圖4 CAN接口部分原理圖

5、電源部分
電源方案采用體積小、重量輕的AC-DC模塊，輸入電壓范圍165-265VAC，輸出兩組電源，分別為VCC，GND（+5V/250mA）和+5V，GND2（+5V/150mA）較簡(jiǎn)單地完成電源方案設(shè)計(jì)。

四、軟件設(shè)計(jì)
軟件設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，依據(jù)各個(gè)功能部分進(jìn)行模塊劃分，大致劃分為：總線(xiàn)適配器內(nèi)部參數(shù)初始化；主循環(huán)程序；RS-232、RS-422/485和CAN接口初始化；各總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接收和發(fā)送緩沖區(qū)初始化；RS-232、RS-422/485和CAN接口對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序；通訊信息數(shù)據(jù)包的命令解釋和處理程序；RS-232、RS-422/485和CAN接口對(duì)應(yīng)于通訊信息包的裝載和卸載程序；RS-232、RS-422/485和CAN接口對(duì)應(yīng)的出錯(cuò)處理程序。

為便于網(wǎng)絡(luò)命令和數(shù)據(jù)處理，本總線(xiàn)適配器采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)包格式，它們是：源邏輯地址（2字節(jié)）、目標(biāo)邏輯地址（2字節(jié)）、命令（1字節(jié)）、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（1字節(jié)）、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)累加校驗(yàn)和（2字節(jié)）。其中源地址和目標(biāo)地址定義基本相同，各位定義如下：B15——代表主從方式或廣播方式；B14——代表主機(jī)或從機(jī)；B13，B12——代表第幾個(gè)RS-232網(wǎng)絡(luò)區(qū)間（1至3，0代表不是該網(wǎng)絡(luò)地址，以下定義相同）；B11，B10——代表第幾個(gè)RS-422/485 網(wǎng)絡(luò)區(qū)間；B9，
B8——代表第幾個(gè)CAN 網(wǎng)絡(luò)區(qū)間；B7-B0——對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)區(qū)間下的物理地址（同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)區(qū)間下最多允許256個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)）。限于篇幅，在此不作更詳細(xì)的討論。

五、應(yīng)用實(shí)例
作者在赤峰遠(yuǎn)大肉牛加工廠(chǎng)的冷庫(kù)計(jì)算機(jī)分布式控制系統(tǒng)中（LJC-1000）采用了該現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)適配器，圖5為赤峰遠(yuǎn)大肉牛廠(chǎng)冷庫(kù)DCS系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。在研制DCS系統(tǒng)過(guò)程中，充分利用現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)終端控制設(shè)備在不同控制對(duì)象中的性能和成本優(yōu)勢(shì)，較好地解決了將不同終端網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備連成一個(gè)控制系統(tǒng)的難題，使冷庫(kù)的整個(gè)DCS 控制系統(tǒng)自動(dòng)化控制和管理達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。