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CAN总线在塔机安全监控系统中的应用 口 张 瑜 口 周见行 口 姜 伟 浙江工业大学 机械制造及 自动化教育部重点实验室 杭州 310014 摘 要：针对塔机安全监控 系统的特点以及 目前数据传输 系统存在的问题 ，提出了用CAN总线构建塔机安全监控 系统数据传输 网络的思想。完成 了基于CAN总线的塔机安全监控系统数据传输 网络的设计 ，实现 了CAN总线传输的硬件 电路的设计 。 关键词：CAN总线 C8051F040 LPC2292 安全监控 塔机 中图分类号：TH213．3 文献标识码：A 文章编号：1000—4998(2009)05—0040—02 现 场 总线技 术 已经 广 泛地 应 用 于工业控 制 中 。其 点 ；各节 点 以微 处理 为 核心 ，完 成 各种 数据 采集 。各 节 中 CAN(ControllerAreaNetwork)总线 ，由于具有 可靠 点 的微 处 理器 采 用 了带 CAN控 制 器 的8051型单片机 性 高 、成本 低 、容 易实现等 优 点 ，在现 场 总线 的实 际工 C8051F040。内部 有25MIPS8051CPU，64k字节Flash， 程 应 用 中 占有 了较 大 的份 额 。CAN总线 是德 国 Bosch 4352字节 RAM，CAN2．0B，外部数 据存储接 口，2个 公司为汽车检测 、控制系统设计 的，具有卓越 的性能和 UARTs，SPI，SMBus／I2C，5个 16-f~定时器 ，可编程计数 高可靠性 。CAN是一种 多主方式 的串行通信 总线 ，基 器 阵列 (PCA)，32个 I／0 口，12位 ADC：100ksps、8位 本设计规范要求有高 的位速率 、高抗 电磁干扰性 ，而且 ADC：500ksps，60V输 入 的 PGA ，12位 DACs，JTAG 能够检测 出产生 的任何错误 ，当信号传输距离达 到 10 非侵入 式 的在 系统调试 的接 口。内部 的 CAN控制器 ， km 时 CAN仍 可提供 高达 50kbit／s的数据传 输速 率 。 可 以减 少 外扩 CAN控 制器 带来 的干 扰 。CAN控 制 器 目前 的塔机 安全监控 系统 的数据传输存在着 以下 用 于 同 CAN总线进 行通 信 ，它能独 立完 成 CAN总线 缺 点 ：①数据传输 实时性 能差 ；②抗干扰性差 ；③ 非标 数据 的接收与发送 工作 。 准化 ；④ 高速传输时的传输距离短 ；⑤无 中继连接 的 该节 点采用 CAN总线通信 ，CAN具有结构简单 、 节 点数 少 ；⑥ 传输 系统 结构 灵 活性 差 。应 用 CAN总线 可靠性高 、通信方式灵活等优 点 ，特别适合于构建分布 技 术可 以很好地 解决上述 的 问题 。本 文将对 CAN总线 式控 制 系统 。组 成 CAN通 信 节点 的主要 器 件有 ：处 理 技 术在塔 机安全 监控 系统 中的应用进 行研 究 。 器 (单 片机 、DSP等 )，CAN总线控 制器 和 收发器 ，其 各 自用途为 ：处理器控制 、协调整个通信过程 ；CAN总线 1 监控系统总体结构 控 制 器 负 责数 据 的发送 和 接 收 ；CAN总线 收发器 是 本 系统 的整 体结 构 如 图1所 示 。塔 机 安全 监 控 系统 是 要 实时采 集起 吊重量 、力矩 、回转 角 、吊壁位移 、限位等运行数据 ，在此基础上实 时判 别是 否超 限 ，作 出报 警 或停 机 等 处理 。采 集 到 的数据 一 方 面通 过 液 晶屏 在 驾驶 仓 操 作 台上实时显示 ，另一方面通过无线通信模块传 送 到监 控 中心 。它 主 要 由传 感 器 网络 节 点 、 CAN总线 、上位机 、无线 通信模 块 、人 机界面模