基于CAN总线的远程油罐油温监视系统

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摘 要：油罐是易燃物，所以它必须远离主厂区或调度室1km以上的无人居住区，如何对其远程测控这是必须解决的实际问题。CAN（Controller Area Network） 即控制器局部网络，是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络，在测控系统中应用较为广泛。基于LABVIEW可视化编程的优势，此次采用此软件完成显示界面的编写。

一、前言

can总线属于现场总线范畴，该协议为三层结构：物理层、数据链路层和应用层，不仅结构简单，而且与OSI协议兼容，由其构成的局域网在软硬件上的开销均远低于OSI系统，加之它在设计时就着重考虑并较好的解决了实施环境下数据传输的高速、可靠、抗干扰等诸多问题，因此它对于许多领域的分布式测控很有吸引力，特别适合于小型分布式测控系统。目前已在工业自动化、建筑环境控制、机床、医疗设备等领域得到了较为广泛的应用。

本系统设计是以LABVIEW为基础设计显示界面，以CAN控制器SJA1OOO加以TJA1050CAN收发器一起控制，实现远程油罐测温。在实际的应用中，由于对油罐的温度测量实时性要求不高，人工亲自前往现场测量时，每8小时查看一次即可，故本系统设置测量按键，需要进行温度测量时通过按键就可以知道此时油罐的油温。如果油温超过上限温度值则报警。

本系统可由一个主板和多个副板通过CAN总线通信实现远程测量。主板放置于远程控制室，用于发出测量请求和显示现场传输过来的温度值；多个副板放置在不同的测量现场，用于接受控制室发出的测量请求和对现场油罐内油温测量，并对传感器输出的电压信号进行信号处理，得到此时的油温。但是基于LABVIEW设计软件简单便捷的优点，本文将终端显示由硬件转换为软件。本文以一个现场测试点来说明，下面进行说明。系统框图如下：

二、硬件介绍

SJA1000 是一种独立控制器用于移动目标和一般工业环境中的区域网络控制CAN 它是PHILIPS半导体PCA82C200 CAN 控制器BasicCAN 的替代产品而且它增加了一种新的工作模式PeliCAN ，这种模式支持具有很多新特性的CAN 2.0B 协议。下图为SJA1000和CAN总线控制器：

TJA1050 是控制器区域网络（CAN）协议控制器和物理总线之间的接口。T它最初是应用在波特率范围在60k 波特到1M波特的高速自动化应用中。TJA1050 可以为总线提供不同的发送性能，为CAN 控制器提供不同的接收性能。而且它与“ISO 11898”标准完全兼容。

TJA1050 有一个电流限制电路，保护发送器的输出级，使由正或负电源电压意外造成的短路不会对TJA1050 造成损坏（此时的功率消耗增加）。

TJA1050 还有一个温度保护电路，当与发送器的连接点的温度超过大约165℃时，会断开与发送器的连接。因为发送器消耗了大部分的功率，所以这个集成电路的功率消耗和温度会较低。但是此时IC 的其他功能仍继续工作。当引脚TXD 变高（电平），发送器由关闭状态复位。当总线短路时，尤其需要这个温度保护电路。本系统应用电路如图：

三、LABVIEW设计介绍

其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。本系统的面板及程序如下：

四、总结

本系统未采用专用的CAN驱动器，而是使用CAN总线设计中推荐的CAN控制器，这样设计软硬件成本相对较低，实时环境下数据传输高速可靠，满足了数据传输要求。

作者简介：刘春艳（1988-10），女，籍贯：山东省潍坊市，学历：本科学历，助理工程师，研究方向：计量测控