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随着信息技术的飞速发展,以现场总线为基础的网络型控制系统已经成为自动化领域的发展方向。作为现场总线之一的CAN总线通讯网络,在可靠性、实时性方面都有不错的表现,在工业控制领域有广泛的应用。本文提出了一种双冗余容错的CAN总线设计方案,用来保证发电机励磁控制系统的通讯可靠性。
本文重点研究冗余CAN总线技术应用于励磁控制系统中的可行性并进行验证。首先,概括了CAN总线的相关理论和技术特点;其次对冗余CAN总线系统进行了总体设计,对总线控制器、驱动器、传输介质进行了全面冗余,采用了双模冗余结构同时运行的设计方案;
再次,根据系统需要,设计了基于dsPIC30F6014的带冗余CAN通道的节点硬件部分,并自行开发了适合于励磁控制系统的CAN总线应用层协议,编制了相关的通讯程序;然后,通过试验验证了冗余总线设计方案的可行性;最后对研究工作进行了总结和展望。
本文涉及的冗余通讯系统具有以下几个特点:第一,采用了物理介质的全面冗余设计,使用两套总线电缆、两个总线控制器、两个总线驱动器,实现了总线物理层和数据链路层的全面冗余,满足了励磁系统对数据传输的可靠性要求。第二,针对励磁系统中干扰严重的特点,在设计中使用了抗电磁干扰器件,采用了软硬件结合的抗干扰措施,大幅度提高了系统的可靠性。第三,针对励磁系统的数据传输要求,开发了相应的应用层协议。
基于双冗余CAN总线设计的励磁通讯系统的功能强大,可靠性高,可以有效的提高通讯效率和通讯质量,具有良好的推广价值。