基于CAN总线技术的电液式阀门控制器设计.pdfVIP

★ 基于CAN总线技术的电液式阀门控制器设计 南通大学电气工程学院张培建杜文静盛巍巍吴建国 摘要：介绍了电液式阀门的工作原理以及在船舶实际使用中存在的问题，给出了 基于CAN总线技术的电液式阀门控制系统，以及基于CAN总线技术的阀门控制器的 门控制器接受上位机的控制信号，控制执行机构中电机正反转，实现对电液式阀门的 开启与关闭控制．同时实时采集电机的电流信号和阀门的位置信号，以及故障诊断， 所有的信息均通过CAN总线反馈给上位机。基于CAN总线技术的智能电液阀门控制 系统与传统的电液阀门控制系统相比，可以避免阀门的布线与故障维护的问题。 关键字：阀门单片机霍尔传感器CANSJAl000 引言 基于CAN总线的电液式船用要求。当两个节点同时向网络上传送 电液式阀门与传统的液压驱动式 阀门控制系统 信息时，优先级低的节点主动停止数 阀门相比，电液式阀门可以减少油路管 鉴于电液式阀门存在的缺陷，人 据发送，而优先级高的节点可不受影 的使用，节省船体空间。但电液式阀门 们开始研究基于现场总线技术的船用 响地继续传输数据，大大节省了总线 仍属于一对一的控制方式，对于每一只 阀门控制系统。本文着重介绍基于CAN 冲突裁决时间；最重要的是在网络负 阀门，均需提供对应的开启、关闭控制 总线的智能型电液式阀门控制系统的 载很重的情况下，也不会出现网络瘫 信号。另外，电液式阀门控制头中，通常 构成，以及基于CAN总线的智能型电液 痪的情况。 具有单相或三相的交流电机，因此需要 式阀门控制器设计。CAN总线是德国 (3)CAN可以点对点、一点对多点 对其提供电源。除此之外，阀门开度、电 BOsch公司为汽车电气控制系统开发(成组)及全局广播几种传送方式接收 机的运行电流等参数通常需要对进行 的一种有效支持分布式控制和实时控 数据。CAN采用短帧结构，每一帧的有 检测，这些信号的输出也需若干根信号 制的串行通信网络。其具体特性如下： 效字节数为8个，这样传输时间短，受干 线。这样，尽管比起液压驱动式阀门，电 (1)CAN可以多主方式工作，网络扰的概率低，且具有极好的检错效果。 液式阀门具有很大的优点，但它本身也 上任意一个节点均可以在任意时刻主 (4)CAN的直接通信距离最远可达 需多根信号线与电源线。每艘船只需要 动地向网络上的其他节点发送信息， 10km(速率5KB／s以下)。CAN的通信 阀门数量巨大，而且这些阀门分布在船 而不分主从，通信方式灵活。 速率最高可达lMB／s(此时距离最长 体的各个位置，因此，阀门的布线与故 (2)CAN网络上的节点(信息)可分40m)。CAN上的节点数实际可达110个。 障维护都比较困难。 成不同的优先级可以满足不同的实时 (5)CAN每帧信息都有CRC校验及 ’此项工作得到南通大学自然科学基金资助，项目批准号：09ZH002 ．2旦!o智能检测与运动控制会议论文87 其他检错措施，保证了数据出错率极低 出，流进液压缸的 广 I (6)通信介质既可以采用廉价的A腔使液压缸的驱 I 驱 微 光 总 上 CAN