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基于 CAN 总线的纺织机械设备监控系统研究 陈毓婷 上海东华大学机械工程学院（200051） email:sunflowerc@126.com 摘 要：提出一种针对纺织厂的基于现场总线CAN 的纺织机械设备监控系统，用于对大批 纺织机械实行实时监测、管理、控制。分析介绍了这一控制系统的特点、系统的硬件组成和 软件的编制方法。 关键词：现场总线CAN；纺织机械；监控系统 1 引言 从 20 世纪 80 年代起，计算机技术、控制技术、通讯技术与纺织设备的结合，使纺织设 备的自动化和监控水平有了较快的发展。但是在过去的十余年间，国内大部分纺织机械设备 控制系统的开发比较侧重于实现单台设备的纺织工艺性能自动化，将机器所具有的先进功能 封闭在单机系统内，而忽略了系统的网络化构成，使得机器的结构(特别是其控制系统)愈来 愈复杂，成为纺织企业 自动化体系中的“孤岛”。由于大部分纺织设备的单机独立运行，各 种数据的采集与处理需要人工完成，给产品质量和生产效益的提高带来一定的困难，也限制 了整个纺织过程自动化的提高。纺织工业的信息化，首先要求设备的控制系统具有开放性的 体系结构，在纺织工业由传统工业向现代工业转变的过程中，如何将以高度自动化和集成化 为主要特征的高新技术融入纺织业具有非常重要的意义。近些年来基于现场总线技术的控制 系统在工业生产领域的应用引起了人们广泛兴趣，为纺织生产过程的分散化、网络化、智能 化发展提供了新的机遇。 2 现场总线技术及CAN现场总线控制系统 根据国际电工委员会（IEC, International Electrotechnical Commission ）标准和现场总线 基金会(FF, Fieldbus Foundation)的定义，现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字 式、双向传输、多分支结构的通信网络。现场总线控制系统既是一个开放通信网络，又是一 种全分布控制系统。它作为智能设备的联系纽带，把挂接在总线上、作为网络节点的智能设 备连接为网络系统，并进一步构成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、 监控、优化设计及管理、控制一体化的综合自动化功能。 上位控制微机 现场总线 … … 智能传感器I 智能传感器n 智能执行器l 智能执行器m 图 1 现场总线定义 - 1 - 自20世纪80年代末以来，有几种现场总线技术已逐渐形成其影响并在一些特定的应用领 域显示优势，控制局域网络(Control Area Network，CAN)总线就是其中的佼佼者。CAN总线 是由德国boash公司为解决汽车中众多的控制与检测仪器之间的数据交换而开发的一种串行 数据通讯协议。由于CAN总线可靠性高，实时响应性好，实现成本低，通讯协议简单，适 应现代纺织工业的高质量、低成本、小批量、多品种、快速响应、高效低耗、清洁生产的需 要，因此在纺织行业中，CAN总线技术已经开始在纺纱、化纤、机织、针织、染整及服装 等纺织机械设备中得到快速应用。在纺织机械控制系统中应用CAN总线具有下述主要优点： （1）CAN总线侧重于通讯，而且是专门应用于工业自动化领域的一种计算机通讯网络， 协议的设计注重工业自动化的应用，是一种有效支持分布式控制或实时控制的通讯网络。在 现场纺织机械中可应用其可靠的通讯能力，将现场采集的数据实时传输给计算机。 （2 ）CAN总线的实时性好。CAN总线的位速率最高可达1mbps 。由于其数据传输速度 快，在生产过程中可对不同参数进行实时监测、采集、处理反馈给计算机，构成实时性较强 的反馈控制系统。 （3 ）CAN总线可靠性高。CAN总线的数据帧