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基于软PLC和CAN总线的自动定量包装机控制方案

发布时间 :2015-05-16 18:02 浏览次数 :
CAN(Controller Area Network)即控制器局域网,主要用于各种设备监测及控制的一种现场总线。它具有结构简单、通信方式灵活、通信距离长、采用非破坏性总线仲裁技术等特点。CAN总线为工业控制系统中高可靠性的数据传送提供了一种新的解决方案,它在国外工业测控领域已经有了广泛的应用,因此本方案采用CAN总线接口,选用凌华公司研制的双口隔离非智能型CAN适配卡PCI-7841,该卡支持 CANopen, DeviceNet等CAN总线应用层协议;并提供VB,VC下的编程函数。通过人机界面,把操作人员的控制指令传给智能称量显示控制部分,同时,接受智能称量显示控制部分的信号和数据,加以分析和处理并显示。  
工控机的显示界面如图2所示。



图2 工控机的显示界面

3.2智能称量显示控制部分

目前,市场上没有具有CAN通讯接口的包装机专用控制仪,因此智能称量显示控制部分需要自主开发。为了缩短开发周期,通过对现有的控制仪进行技术改进,增加CAN通讯部分。该部分以Intel公司的微处理器89C51为核心,通过传感器、A/D转换采集称重信号,经过处理后,根据需要将这些信息经由SJA1000和CAN接口电路(主要由PCA82C250组成)发送到CAN总线上,与上位工控机进行通讯。SJA1000是PHILIP公司生产的独立CAN控制器,它符合CAN2.0B协议,具有完成高性能通讯协议所要求的全部必要性能,可以完成CAN总线协议的物理层和数据链路层的所有功能。 PCA82C250是CAN控制器与物理总线之间的接口,可以提高对总线的差动发送能力和对CAN控制器的差动接收能力,并能提高总线的抗干扰能力。该部分功能图如图3所示。



图3智能称量显示控制部分功能框图

4结束语

本控制系统采用CoDeSys和CAN总线技术,简化了硬件结构,完全符合开放式体系结构的要求,可以满足工业自动化领域对控制系统开放性和柔性的要求,为将来工业自动化向更高层次的集成提供了可靠的技术保障。经过模拟试验,本控制方案达到了预期的效果,具有十分广阔的应用前景,并可产生良好的社会和经济效益。