基于現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)動(dòng)機(jī)試車系統(tǒng)

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)試車系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要涉及上位機(jī)中的PC-CAN適配卡以及下位機(jī)CAN智能節(jié)點(diǎn)。這里重點(diǎn)分析CAN智能節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)組成。

在圖2所示的CAN智能節(jié)點(diǎn)中，核心器件是CAN總線控制器SJA1000、CAN總線驅(qū)動(dòng)器82C250以及單片機(jī)AT89C51。AT89C51主要有兩方面的任務(wù)：一是負(fù)責(zé)對(duì)CAN控制器SJA1000的初始化，并通過控制SJA1000實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送等通信任務(wù)；二是負(fù)責(zé)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的控制。SJA1000是Philips公司的CAN控制器，它實(shí)現(xiàn)了CAN總線網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)鏈路層和物理層功能，通過對(duì)其編程，微處理器可以設(shè)置它的工作方式，控制它的工作狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，把應(yīng)用層建立在它的基礎(chǔ)之上。在本設(shè)計(jì)中，為了增強(qiáng)CAN總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力，采用SJA1000的具有光電隔離的CAN總線接口。SJA1000的發(fā)送輸出端TX0與接收輸入端RX0、RX1分別經(jīng)高速集成光電耦合器6N137隔離后與CAN總線接口驅(qū)動(dòng)芯片82C250的TXD和RXD相連，82C250則直接與CAN物理總線相連。

4、試車系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)

4.1 上位機(jī)監(jiān)控軟件

上位機(jī)監(jiān)控軟件采用組態(tài)軟件進(jìn)行開發(fā)。組態(tài)軟件作為用戶可定制功能的軟件平臺(tái)工具，是隨著分布式控制系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的日趨成熟而發(fā)展起來的。當(dāng)前，隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的逐步推廣，現(xiàn)場(chǎng)總線和開放系統(tǒng)已成為組態(tài)軟件成長(zhǎng)所依賴的外部環(huán)境，這使得組態(tài)軟件更易于與眾多的輸入輸出設(shè)備連接，從而促進(jìn)了組態(tài)軟件在現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。通過對(duì)現(xiàn)有組態(tài)軟件性能及價(jià)格的比較，同時(shí)結(jié)合本技改項(xiàng)目的實(shí)際需要，選擇國(guó)產(chǎn)“世紀(jì)星”組態(tài)軟件來開發(fā)CAN總線系統(tǒng)的監(jiān)控程序。為了將上位機(jī)人機(jī)界面程序與下位機(jī)數(shù)據(jù)采集與交換程序有機(jī)地結(jié)合起來，我們把監(jiān)控程序分成兩部分，即：將服務(wù)器—客戶機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)用到CAN總線控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)以人機(jī)界面程序作為客戶機(jī)端程序，以與硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的程序作為服務(wù)器端程序。