基于現場總線的發動機試車系統

柴油發動機試車系統的硬件設計主要涉及上位機中的PC-CAN適配卡以及下位機CAN智能節點。這里重點分析CAN智能節點的結構組成。

在圖2所示的CAN智能節點中，核心器件是CAN總線控制器SJA1000、CAN總線驅動器82C250以及單片機AT89C51。AT89C51主要有兩方面的任務：一是負責對CAN控制器SJA1000的初始化，并通過控制SJA1000實現數據的接收和發送等通信任務；二是負責對現場信號的采集以及對現場設備的控制。SJA1000是Philips公司的CAN控制器，它實現了CAN總線網絡中的數據鏈路層和物理層功能，通過對其編程，微處理器可以設置它的工作方式，控制它的工作狀態，進行數據的發送和接收，把應用層建立在它的基礎之上。在本設計中，為了增強CAN總線節點的抗干擾能力，采用SJA1000的具有光電隔離的CAN總線接口。SJA1000的發送輸出端TX0與接收輸入端RX0、RX1分別經高速集成光電耦合器6N137隔離后與CAN總線接口驅動芯片82C250的TXD和RXD相連，82C250則直接與CAN物理總線相連。

4、試車系統軟件體系結構

4.1 上位機監控軟件

上位機監控軟件采用組態軟件進行開發。組態軟件作為用戶可定制功能的軟件平臺工具，是隨著分布式控制系統及計算機控制技術的日趨成熟而發展起來的。當前，隨著現場總線技術的逐步推廣，現場總線和開放系統已成為組態軟件成長所依賴的外部環境，這使得組態軟件更易于與眾多的輸入輸出設備連接，從而促進了組態軟件在現場總線控制系統中的應用。通過對現有組態軟件性能及價格的比較，同時結合本技改項目的實際需要，選擇國產“世紀星”組態軟件來開發CAN總線系統的監控程序。為了將上位機人機界面程序與下位機數據采集與交換程序有機地結合起來，我們把監控程序分成兩部分，即：將服務器—客戶機結構應用到CAN總線控制系統的組態軟件設計中，實現以人機界面程序作為客戶機端程序，以與硬件進行數據交換的程序作為服務器端程序。