采用统一的标准和规范,使各设备之间具有较好的互操作性和互换性,系统的通用性好;
通讯介质可采用双绞线,无特殊要求;现场布线和安装简单,易于维护,经济性好。
总之,CAN总线具有实时性强、可靠性高、结构简单、互操作性好、价格低廉等优点,克服了传统的工业总线的缺陷,是构建分布式测控系统的一种有效的解决方案。
2、系统总体硬件设计方案
首先,定义各节点的功能,确定各节点检测或控制量的数目、类型、信号特征。这是进行微机测控系统网络化的第一步。原则是尽量避免重复测试。智能节点模块绝大部分是输入输出模块,调节回路可以跨模块构成回路。但考虑到调节回路的安全性,为了保证在上位机或整个通信线路出现重大故障时回路调节不受到影响,设计了隔离型、自整定PID、隔离型温度调节器等带有调节功能的模块。它们的输入输出通道都在同一模块中,其底层软件的功能很强,所有的输入处理、输出增量的计算(多种调节算法可通过组态选择,包括串级调节)、输出,包括自整定模块的过程参数的自动识别都在本模块实现,保证了调节回路的安全性、可靠性。
其次,选择各节点控制器和相应的CAN适配元件。由于各测控节点功能相对单一,数据量少,因此对CPU的要求大大降低,采用8051系列单片机即可满足要求。CAN 总线适配器件主要有:控制器接口、总线收发器和I/O器件。采用Philips公司生产的82C200CAN控制器和与其配套的82C250CAN收发器。82C200具有完成高性能通信协议所要求的全部必要特性。具有简单总线连接的82C200可完成物理层和数据链路层的所有功能。
最后,按照CAN总线物理层协议选择总线介质,设计布线方案,连接成CAN总线分布式测控网络。如图1所示。