CAN總線實現(xiàn)工業(yè)網(wǎng)絡分布式測控系統(tǒng)

1 引言

　　現(xiàn)場總線技術是當今自動化領域發(fā)展的熱點，can總線以其獨特的設計、低成本、高可靠性、實時性、抗干擾能力強等特點得到了廣泛的應用。本文選用can總線設計了分布式熱電阻智能節(jié)點，利用can總線連接各個網(wǎng)絡節(jié)點，可以直接與主控卡或上位機通信，組建成工業(yè)網(wǎng)絡分布式測控系統(tǒng)。

　　2 熱電阻智能節(jié)點硬件設計

　　2.1智能節(jié)點整體結構

　　本熱電阻智能節(jié)點設有4路輸入通道，支持3線制方式，支持熱電阻類型有cu50、cu100和pt100，采用freescale mc9s12d64單片機作為微控制器，其內部有一個can通信模塊(mscan)，符合can2.0a/b標準，所以不需要擴展can通訊控制器。can接口收發(fā)器采用pca82c250作為can通信模塊和物理傳輸線路之間的接口。節(jié)點通過24位a/d轉換器ads1216對組態(tài)通道進行采樣，由于熱電阻的阻值與溫度成正比關系，需將已知電流流過該電阻以得到與溫度成正比的輸出電壓。本文使用ads1216的兩個8位電流輸出idac1和idac2作為恒流源，通過模擬開關max355選通相應的組態(tài)通道，然后ads1216對得到的電壓信號進行采樣并輸出至微控制器，經(jīng)校正后進行標度變換轉化成相應的電阻值，查熱電阻分度表即可得到所測溫度。本節(jié)點也可通過rs485接口并嚴格按照modbus協(xié)議進行通信，rs-485收發(fā)器采用sn65lbc184。

　　本熱電阻智能節(jié)點硬件結構框圖如圖1所示。

　　圖1 熱電阻智能節(jié)點硬件結構框圖

　　2.2信號輸入端電路與采樣電路

　　信號輸入端電路與采樣電路原理圖如圖2和圖3所示。

　　圖2 熱電阻信號輸入端電路

　　圖3 a/樣電路