基于CAN总线技术的集中用电管理系统
基于CAN总线技术的客车起动与电源系统控制方法
（ Ｘ ｉ ａ ｍ ｅ ｎ Ｋ ｉ ｎ ｇ Ｌ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｔ ｅ ｄ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍ ｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ￣Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ， Ｘ ｉ ａ ｍｅ ｎ ３ ６ １ ０ ２ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
状 态， 在 发 生 电压 异 常 时进 行 报 警 ， 并 适 时切 断 电 源进 行 保 护 ， 以保 证 整 车 电 气 系统 的 安 全 ． 提 高驾 驶 员 的
安全意识 。
关键词 ： 客 车起 动 系统 ： ＣＡ Ｎ 总 线技 术 ： 电 源 系统控 制
中图分类号 ： Ｕ４ ６ ３ ． ６
该系统 的开关控制 盒硬件主要包含两部分 ： 分别是 电磁开关系统和开关 电器盒 Ｅ Ｃ Ｕ系统（ 见图 １ ） 。 其 中电
响蓄 电池的寿命Ⅲ 。 另外 ， 当车辆动力链 （ 主要指发动机 、
自动变 速器 ） 有 严重 故障不适 合起 动时 ， 由于仪表 无法 通过 Ｃ Ａ Ｎ总线 得到有 效 的故障信 息 ， 驾驶员 也无 法判
１ 概
述
及时报警提醒驾驶员 ， 以及该起 动与 电源管理 系统 的开
随着客车 电气技术 日益 完善 ， 整车用 电器数量 及功 能 日趋 丰富 、 用 电量不 断增加 ， 对整 车电气控 制系统 提
关控制 盒如何 通过 Ｃ Ａ Ｎ总线与 发动机 、 自动变速 器 、 仪表等 整车部 件通讯并 适时控 制起动信 号 的通断 等 问
，
ｃ ａ ｓ ｅ ｏ ｆ ａ ｂ ｎ ｏ ｒ ｍａ ｌ ｖ ｏ ｌ ｔ ａ ｇ ｅ ， ｉ ｔ ｃ ａ ｎ ｇ ｉ ｖ ｅ ａ ｌ ａ ｒ ｍｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｉ ｍｅ ｌ ｙ ｃ ｕ ｔ ｔ ｉ ｎｇ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｗｅ ｒ ｓ ｕ ｐ ｐ ｌ ｙ Ｓ Ｏ ａ ｓ ｔ ｏ ｅ ｎ —
基于微机和CAN总线的学生宿舍用电管理系统
工 控制 ， 有 一定 的弊 端 ： 具 到熄 灯 时 间 统 一断 电 ， 能 不 单 独 对 某 一 宿 舍 单 独 控 制 ； 用保 险 丝 进 行 控 制用 电 采 电 流 ， 险 丝 熔 断 后 需 人 工 更 换 ； 个 宿 舍 需 要 单 独 保 每
配 置 电度 表 ， 理 员 不 易 随时 掌握 某 个 宿 舍 的用 电情 管 况 。使用 单 片机 Ｐ ７ ５ １ 电 流 传 感 器 、 机 等 组 成 ８Ｃ９ 、 微 的 系 统 ， 以解 决 上述 问题 。 可
传输距离长达 １Ｋ ０ ｍ。微 机和 通 信 处理 模 块 放 在 监 控
室 ， 舍 控 制 模 块 分 布 放 在宿 舍 。 宿 系 统 采 用 Ｃ Ｎ现 场 总线 技 术 。Ｃ Ｎ总 线 （ ｏｔ ｌ Ａ Ａ Ｃ ｎ ｏ－ ｒ
．卜ｍ ｛
ｃｌ ｒａ Ｎ ｔｏｋ控 制 器 局 域 网 ） 现 场 总 线 的 一 种 ， ｅ Ａｅ ｅｗｒ ｒ 是 是８ ０年 代 德 国 Ｂ ｓｈ汽 车 公 司 制 定 的 一 种 串行 通 讯 ｏｃ
热水 器 、 水 机 等越 来 越 多 的电 器 正 逐 步走 进 学 生 宿 饮 舍 。 出 于节 电 和安 全 的原 因 。 要对 学 生 宿 舍 用 电 的 需
时 间 和用 电 电 流 进 行 管 理 。 传 统 的 控 制 方 法 采 用 手
１ 硬 件 电路 的实 现 ．
系 统 硬件 电 路 可 以 分 为 微 机 通 信 处 理 模 块 电 路
随 着学 生 生 活 条 件 的 不 断 改 善 。空 调 、 视 机 、 电
化 了对 数 据 安 全性 的关 注 ， 足 控 制 系 统 及 其 它 较 高 满 数据 要 求 的 系统 需 求 。现 在 ， 已广 泛 应 用 于 各 种 工 它 业 现 场 。 别 适 用 于做 优 化 、 析 及 维 护 的系 统 。 特 分
基于CAN总线的变电站综合自动化系统通讯网络设计
第３ ５卷 第 ｌ ８期 ２０ 年 ９ ｌ ０７ 月 ６日
继 电 器
ＲＥ Ｌ
பைடு நூலகம்
、０ ． ５ Ｎｏ．８ ｒ ３ １ １ Ｓ ｐ １， ０ ７ ｅ ． ６２ ０
基于 Ｃ Ｎ总线 的变 电站综合 自动化系统通 讯 网络设计 Ａ
刘燕， 雯 秦
在 分层 分布 式设计 思想 的引导 下采用 网络 技术 代替传统 串 口通信 已成为变 电站 自动化发展 的趋 势。 现场 总线 顺应 了变 电站设备 智 能化发展 的趋 势 ， 以总线 作为 单元 间实时数 字通信 的纽带 ，构成数 字 式、双向传输、全分散控制网络。 Ａ Ｃ Ｎ总线是一种 ２ ＣＮ Ａ 通信 网络硬件 电路设计 有 效支 持分布 控制 和实 时控制 的 串行通 信 网络 ，具 有优 先抢 占方式 进行 总线 仲裁 的作用机 理 ，通信速 Ｃ Ｎ Ａ 总线 网络接 口主要 是在 完 成 设备 功 能 的 率 高 ，协 议开放 性强 ，组 网灵活 ，成本 低等特 点 ， 基础 上加 入一 个 Ｃ Ｎ Ａ 总线通 信控制 器接 口芯片 和 可为变 电站 自动 化提供 开放 性 、全 分布及 可互 操作 Ｃ Ｎ Ａ 总线收发器，实现与 Ｃ 总线网络的连接。 Ｎ Ａ 性 的通 信平 台。本文通 过对 Ｃ Ｎ 总线 在变 电站综 ２ １ 间隔层单 元装置 的 Ｃ Ｎ网络接 口设计 Ａ ． Ａ 合 自动 化系 统 中应用 的研 究， 设计 了一种 高可 靠性 、 变 电站综合 自动 化系统 间 隔层 的主要 设备是各 高实 时性 的 Ｃ Ｎ Ａ 总线 通信 网络 。 种单 元装 置 。每 一个 单元 均是 一个 能独 立完 成某 一 功能的微机 自 动控制装置。为了把不同种类、不同 １ Ｃ Ｎ网络 的变 电站综合 自动化系统总体结 Ａ 格式的信息能够在基于 Ｃ Ｎ Ａ 协议的标准下进行通 构 信， 每个单元装置都设有与 Ｃ 总线接 口的电路 。 Ｎ Ａ 变 电站综合 自动化系统是一个分层分布式 自 间隔层 中的单元装置主要由单片机 、Ｃ 控制器、 Ｎ Ａ 动控 制 系统 ， 个系 统 由站 控层 和 间隔层两层 构成 ， 整 Ｃ Ｎ Ａ 收发 器等 组成 。 片机主 要用 于系 统 的计 算及 单 两层 之 间经 Ｃ 总线通 信 联接 。系统结 构框 图如 图 信 息处理 等功 能；Ｃ Ｎ Ａ Ｎ Ａ 控制器 主要 用于通 信 ； Ａ Ｃ Ｎ ｌ 示 。 隔层 主要 由保护 与监控 单 元构成 ， 所 间 主要完 收 发器主 要用 于增 强系统 的驱 动 。图 ２是变 电站综 成系统 设备 （ 电压等 级输 电线路 、变 压器 、发 电 合 自动化 系统 间隔层 单元装 置 的硬件 电路 ，虚线 部 各
基于CAN总线的混合动力汽车电池管理系统研究
管理 系统 、 电压 调节 系统 和低 电源管 理 系统这 ３个 系 统组 成 的。 动力 电池 组管 理系 统主 要是 对动 力 电池组 的
充 电 电流 、放 电电流 、电压 、放 电深度 、再 生制 动反馈 的 电流等 进行控 制 ，以防止 电池 的过充 电或 过放 电， 判
混 合动 力汽 车 的开发 过程 中 ， 电池 管理 系统 设计 是其 定荷 电状 态 ， 择 适 当的充 电模 式和放 电模 式 ，对 电池 其 选
垄 窒
Ｄｅ ｅｌ ｎｇ ｅ ｅ ｃ ｖ ｏｐｉ Ｒ ｓ ａｒ ｈ
基 于 Ｃ Ｎ总线 的混合动力汽车 电池 Ａ 管理 系统研 究
牛 国华 ，李孟 良 ，徐达
（． 武汉 理工 大学 ；２ 中国汽 车 技术研 究 中心 ） １ ． 摘 要 ：针 对混 合动 力汽 车 电池 管理 系统 的特 点 ，设计 了基于 控制 器局 域 网 （Ａ ） ＣＮ 总线 的混合 动汽 车 电
保节 能和 廉价 等方 而取 得重 大 发展 ， 仍 受能源 节 能环 但 混 合 动 力 汽车 整 车 能 量管 理 系 统 是 由动 力 电池 组
保 等方 而 的限制 。所 以，人们把 日光投 向 电动 汽车 。在 目前还 找不 到理想 电特 性 的车载 电源 之 时 ， 混合 动 力汽 车将 是 解决 汽车排 放 与能源 问题 的有 效途 径之 一 。 而在
重 点滩 点之 一 。
进行 均衡 地 充 电、放 电 ，控 制 并且平 衡 电池组 的 工作 ，
使各 个 电池 发挥 出最优 性 能 ， 根据 电机 的需要 控 制输 并
开 发 研 究
出 电能 ，使 电机 能够输 出其 日标 功 率 。低压 电源 管 理系 会 丢 失数据 。 由于 内部 集成 了 Ａ ／ Ｄ转换 器和 独立 Ｃ Ｎ Ａ
基于CAN的城市客车ABS／ASR／ECB集中控制系统
Ｋｅ ｒ ｓ：ＣＡＮ； ＡＢ （ ｎ ｉｌｃ Ｂ ａ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ ） ＡＳ （ ｔ Ｓ ｉ ｅ Ｒｅｒ ｃ ｏ ） ｙ ｗｏ ｄ Ｓ Ａ ｔ ｏ ｋ ｒ ｋ ｎ ｙ ｔｍ ； － Ｒ Ａｎ ｉ ｌ ｔ ｔ ｒ ；ＥＣ （ ｄ ｙ Ｃｕ ｅ ｔ Ｂ ａ ｅ ； — ｄ ａ Ｂ Ｅ ｄ ｒ ｎ ｒ ｋ ）
动 防滑 控 制 ）和 Ｅ ＣＢ （ ｄ ｙ Ｃ ｒｅ ｔＢｒｋ ， 电 涡 流 缓 速 器 ） 集 中 控 制 系 统 ＣＡＮ总 线 接 口 的 基 础 上 ， 实 现 了 基 于 Ｃ Ｅ ｄ ｕ ｒｎ ａ ｅ ＡＮ
的 ＡＢ Ｓ、 ＡＳ Ｒ和 ＥＣ Ｂ集 中 控 制 。
关 键 词 ：Ｃ ＡＮ； ＡＢ Ｓ； ＡＳ ａ Ｃ Ｒ ，Ｅ Ｂ； 城 市 客 车 ； 控 制 策 略 中 图 分 类 号 ： Ｕ ６ ．０ｌ ４ ３５ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １ ０ — ６ ９（０ ８ １ — ０ ９ ０ ０ ３ ８ ３ ２ 以 将 城 市 客 车 上 所 有 控 制 单 元 连 接 起 来 集 中
控 制 ， 以 提 高 城 市 客 车 电 子 化 、 网 络 化 水 平 ；能 够
ｃ ｔ ｂ ； ｃ ｎ ｒ ｌ ｔａｔ ｇ ｉｖ ｕｓ ｏ ｔ ｏ ｓ ｒ ｅ ｙ
城 市 客 车 由 客 车 制 造 厂 整 车 装 配 ，其 配 件 单 元
都 可 进 行 控 制 ， 而 ＡＳ Ｒ只 对 驱 动 车 轮 进 行 控 制 。
由 专 门 的 配 件 单 元 生 产 厂 家 制 造 。 目 前 ， 国 ＃－ 件 ｔ 配 单 元 生 产 厂 家 在 城 市 客 车 的 主 要 配 件 单 元 系 统 中 （ 进 口 发 动 机 、 自 动 变 速 器 、 自 动 门 窗 等 ） 都 已 如 ，
基于CAN总线的控制系统的应用研究
基于CAN总线的控制系统的应用研究[摘要]随着世界科技和网络的快速发展，国外在应用到can总线的控制系统方面已经非常成熟，而国内在这方面的应用上却存在着很大的空缺。
can总线的控制系统有着非常多的一些优势。
比如具有很强的可靠性，数据处理错误低，运行成本比较低，与其他的系统对比来看存在着绝对的优势。
因此这方面主题的研究是非常重要的和欠缺的。
本文主要是从can的定义入手，同时还对can总线历史研究进行了一个简单的综述，另外还对can总线的发展现状以及和其特征描述进行了初步阐述，主要探讨了can总线的控制系统的应用领域与范围，并对can总线的控制系统的未来发展的方向研究提出建设性的意建议。
[关键词]can总线控制系统应用建议中图分类号：tp273 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）22-0038-01引言can总线的控制系统是由bosch公司开发出来的为了解决设备之间进行大量的数据交换存在的费用高以及运行速度过慢的一个系统。
在近些年的发展中取得了非常快的应用。
伴随着信息时代的到来，计算机的应用普及面越来越广，信息分享的速度也越来越快，这就导致了社会对信息传递的要求与网络信息速度处理的要求越来越高。
而此前的应用系统却需要将所有数据全部汇总到主计算机后再进行处理。
这样一来，can总线就显示出了极大的优势，因为在can总线系统是允许一切的站点与站点之间的相互联系和处理的，不需要汇总到主计算机后再进行处理。
can总线系统在各个公司总也取得了更广泛的应用。
因为它的运营成本低，还有很强的抗干扰能力，运行速度也非常的快速。
而对于此前的系统来说就无法面临高温以及强磁场的环境，而can总线的控制系统突破了这些点创造了一个新的极限，给人类社会创造了更好的使用和运营环境。
这标志着控制技术已经走向了一个新的台阶。
此外，随着微型处理器等等高科技的事物出现，集成电路也有了飞速的发展，自动化领域进入了一个全新的时代，而can总线的控制系统一级有着非常稳定而成熟的运行系统和环境。
CAN总线在电气控制系统中的应用探讨
CAN总线在电气控制系统中的应用探讨摘要：CAN总线是当前国际上应用最为广泛的现场总线，在汽车电子控制、机械工业等领域中得到广泛普及应用，逐渐成为嵌入式工业控制局域网以及汽车计算机控制系统的标准总线，对控制器局部网与电气控制系统的标准化、规范化发展具有重要的现实意义。
为充分发挥CAN总线的应用效能，本文对CAN总线在电气控制系统中的应用现状进行简要阐明，旨在提高CAN总线的推广普及力度。
关键词：CAN总线；电气控制系统；应用一、CAN总线概述CAN总线由德国BOSCH公司开发，主要被用于减少各类汽车电子控制系统的线束数量、满足通过多个LAN进行数据高速通信的系统运行需求，主要被应用于汽车电气控制领域中。
目前，CAN总线协议逐渐成为欧洲汽车网络的标准协议、拥有以CAN为底层协议专为重工机械车辆以及大型货车针对性设计的J1939协议。
同时，CAN总线协议在我国汽车工业等行业领域中得到广泛应用普及。
实现了对传统分布式电气控制系统各节点间的稳定、实时数据通信，为其提供了强有力的技术支持。
CAN属于现场总线范畴，可将其视作为一种新型的、支持实时控制以及分布式控制方式的串行通信网络，与传统的电气分布式控制系统相比，CAN总线具有开发周期短、各处网络节点间的数据通信实时能力优异等应用优势。
在汽车行业发展中，部分汽车制造厂商普遍选择采用CAN总线技术，在汽车电子控制系统中增设各处检测与执行结构以及汽车内部控制系统间的实时数据通信功能。
例如，CAN控制器采用多种工作方式，系统网络中所分布各处节点均具备总线访问优先权，并采用无损结构逐位仲裁的创新性方式，基于电气控制系统实际运行情况向总线实时发送通信数据，对数据进行编码处理。
因此，基于CAN总线协议所构建的电气控制系统，各处节点间具有极为优异的数据实时通信功能，易形成冗余结构，实现了对系统灵活性及运行稳定性的优化提升。
二、CAN总线的主要特征CAN纵向是德国BOSCH公司为解决汽车电气控制系统与测试仪器间数据交换问题，而针对性开发的一种全新串行数据通信协议，主要通信介质为光导纤维、双绞线抑或是同轴电缆。
CAN总线技术在电力系统综合自动化的应用
CAN 总线技术在 电力系统
综合 自动化的应用
苏永峰 ‘ 王 杰 ‘ ， ’
( 1 上海交通大学电气工程系 上海 200030 2 拜耳 (中国) 有限公司 上海 200120 )
摘要 本文介绍了 现场总线中一种重要的控制器局域网C (C roI A N w ork 总线技术， N A ont rea et ) 以 及它在变电站监控系统、 电力调度系统及配电自动化系统的应用。同时阐述了系统的结构、 流程 和特点。实验和现场运行表明以N总线造价低，可靠性高，在电力系统中有着广泛的应用前景。 关键词: 以N总线 变电站监控 电力调度 配电自动化
Z CAN 总线的定义
控制器局域网(Control Area Network， CAN)是
德国 BOSCH 公司为解决现代汽车中众多传感器、
2006 年 第9期 电气姗甫 117
研 究 与开 发
执行装置、监测仪器和控制器之间的数据通信，于
种， 而扩展标准的报文标志符几乎不受限制。
1980 年开发的一种串行通信协议川 CAN 总线采用 。 了很多新技术和独特的设计， 使得基于CAN 总线构
The APPlications of the CAN Bus on
P ower s ystems l ntegr ated Automa tion
su 扮 f n、2 肠n、 ng ， e ， Jie，
( l Shanghai Jiaotong University Shanghai 200O 30 Z Bayer (China) Limited s hanghai 200120 )
Abstr act The article ntrol Area Network) f eld bus technology， of i one the most imPortant fieldbuses， and its aPPlication on the Power substation monitor system， Power disPatch system and Power distribution automation system. This article also introduces the structure，
基于can总线的柴油发电机组并机控制系统解决方案
D O I :10.3969/j.i s s n .1001-5337.2020.1.082 *收稿日期:2019-04-09作者简介:李帅帅,男,1988-,硕士,助教;研究方向:自动化技术应用;E -m a i l :1812578482@q q.c o m.基于C A N 总线的柴油发电机组并机控制系统解决方案李帅帅①, 狄乐蒙①, 徐刚强①, 李欢欣②, 商保刚②, 黄绪禄②(①威海海洋职业学院机电工程系,264300,威海市;②山东科瑞机械制造有限公司电气工程研究所,257000,山东省东营市) 摘要:从V O L V O 柴油发电机组的运行过程控制和双机并机控制的工作原理出发,对如何实现柴油发电机组的并机控制进行探讨,并提出一整套基于C A N 总线的柴油发电机组并机控制系统解决方案.关键词:C A N 总线;柴油发电机组运行控制;并机控制中图分类号:T K -9 文献标识码:A 文章编号:1001-5337(2020)01-0082-050 引 言在钻井现场,特别是车载钻机钻井作业时,随着井场带电设备的不断增加,标配的单台柴油发电机组(或一用一备发电机组)往往无法满足现场用电容量快速增长的需求,常常会出现由于过载引发的M C C 柜跳闸及发电机组自动停机现象,以致井场用电的稳定性㊁安全性和钻井作业的连续性受到严重影响.通过将多台同型号发电机组并机的方法来实现井场电能输出的扩容,已成为目前钻机配套中切实可行的主流方案,该方法不仅可以使钻机电力系统容量增大,而且能够在负载变化时,减小发电机输出电压和频率的波动,从而大幅度提高钻井现场的供电质量.1 柴油发电机组运行控制系统柴油发电机组并机控制系统包括发电机组的单机运行控制和并机运行控制两部分,其中单机运行控制是实现并机运行的前提和基础,因此有必要对柴油发电机组的控制过程进行探讨.本文以钻井现场推荐使用的V O L V O P E N T A 公司300KWT A D 1343G E 柴油机组和S T AM F O R D 公司H C I 444F S 发电机组为例,来说明柴油发电机组运行的控制过程.1.1 C A N 总线技术和S A EJ 1939协议C A N 总线技术是控制器局域网总线技术的简称,具有极强的抗干扰和纠错能力,在现代柴油机组的电子系统通信联络中应用广泛,通过遍布柴油机身的各种传感器将柴油机组的运行数据传送至总线上,而后链接至柴油机组自带或配套的显示控制单元(D C U )中.S A EJ 1939是C A N 总线技术的应用层协议,是由汽车工程协会(S A E )定义,主要用于商用车辆㊁舰船㊁轨道机车㊁农业机械和大型发动机[1](C A T3512B 和C 15等柴油机组中也有应用).1.2 V O L V O T A D1343G E 柴油机组V O L V O T A D1343G E 柴油机组在钻井现场应用广泛,额定功率323KW ㊁额定转速1500r p m ,为典型的13L 直列6缸直喷式工业柴油机,装有电子控制的燃油管理系统(E M S )㊁涡轮增压器㊁中冷器㊁恒温控制的冷却系统及电子调速装置.T A D1343G E 柴油机组标配满足C A N 总线技术J 1939协议的燃油管理系统(E M S ),具有完善的柴油机燃油控制和故障诊断等功能.E M S 系统(见图1)包括传感器㊁控制单元和泵油嘴,控制单元从柴油机身各传感器接收有关柴油机运行的各个参数,控制单元处理器计算出精确的燃油喷油量和正时,通过对燃油电磁阀和喷嘴的控制以保证柴油机接收到精确的燃油量,从而降低燃油消耗和减少废气排放.诊断功能的作用是通过C A N 总线探测并定位E M S 系统中的任一故障,以保护柴油机组并在遇有 第46卷 第1期2020年1月 曲阜师范大学学报J o u r n a l o f Q u f u N o r m a l U n i v e r s i t yV o l .46 N o .1J a n .2020严重故障时安全运行.如探测到机组出现故障,则将在显示控制单元中以报警灯㊁蜂鸣或故障代码等形式通知操作人员[2].图1 V O L V O柴油机燃油管理系统(E M S) 1.3S T AM F O R D H C I444F S发电机组S T AM F O R D H C I444F S发电机为无刷自励交流同步发电机,额定功率304k W/380k V A㊁4极/ 50H Z㊁400V/230V㊁三相四线㊁标配高精度S T AM F O R D A S440自动电压调节器,可承受3s, 150%过载电流.1.3.1 H C I444F S发电机组工作原理发电机主定子通过自带的A S440自动电压调节器(A V R)为励磁机磁场提供电力,A V R是调节励磁机励磁电流的控制装置,向来自主定子绕组的电压感应信号做出反馈,通过控制低功率的励磁机磁场,调节励磁机电枢的整流输出功率,从而达到控制主磁场电流的目的[3].如图5所示,A V R为图中的4号元器件(交流励磁机励磁绕组)提供励磁电流.调节励磁可以维持发电机组输出电压稳定㊁使无功功率在并机运行的各机组间合理分配㊁发生短路时强行励磁可以提高动态稳定性,且具有反应速度快㊁调节特性好㊁适合于要求无火花的场合㊁使用维护方便[3].发电机组的输出电压会随负载而变化,要维持输出电压不变,就必须在负载变动时调节发电机的励磁电流,同时无功功率也能在并机机组间合理分配;而发电机组的输出频率与发电机组电枢转速(与柴油机转速同步)有关,当输出频率随负载变化时,应通过柴油机组的E M S系统调节油门开度以稳定柴油机转速,同时在并机机组间合理分配有功功率.1.3.2自动电压调节器A S440S T AM F O R D A S440自动电压调节器是一种密封电子装置,通过控制低功率的励磁机磁场,调节励磁机电枢的整流输出功率,从而达到控制主机磁场电流㊁稳定无刷发电机之输出电压要求,具有低频与无输入信号保护装置[4].A S440自动电压调节器在S T AM F O R D系列发电机组中应用广泛,具有良好的调节整定特性,可根据配套发电机组实际规格进行匹配设置,如频率选择端子(50/60H z)㊁稳定性选择端子(功率输出范围)等.如图2所示,A S440中的F1,F2端子是励磁电流输出端,在实际应用中连接至图5中的5号元器件,为交流励磁机提供励磁电流;A1,A2端子为励磁调节输入端,接收来自并机控制模块63,64端子的电压调节信号.另外,A S440模块中内置电压手动调节㊁稳定性调节㊁敏感度调节等调节旋钮以优化系统控制参数.图2自动电压调节器A S4402柴油发电机组并机的含义及条件同步发电机的并机运行是指将数台同型号发电机的三相输出通过发电机断路器分别接在交流母线上,共同向负载(交流母线)供电,钻机动力系统配套的多台同步发电机根据钻井工艺的变化及对电量的需求进行选择性的并机运行[5].将一台同步发电机投入并联运行的整个过程,称作同步发电机的并机(也称并列),并机必须满足一定的条件,否则会产生很大的冲击电流,造成严重的后果,其必需条件如下:(1)待并机发电机的电压U2和母线电压U1大小相等;(2)待并机发电机的电压U2和母线电压U1相位相同;(3)待并机发电机的频率f2和母线频率f1相等;(4)待并机发电机的相序和母线相序相同.38第1期李帅帅,等:基于C A N总线的柴油发电机组并机控制系统解决方案为满足并机条件,必须分别调节柴油机组的转速和发电机组的励磁电流来调节发电机的频率和电压.3 自主研发柴油发电机组并机控制系统自主研发柴油发电机组并机控制系统选用D E I F 公司的B G C -L (T y peB )控制器作为其核心控制器件,与柴油机组E M S 模块㊁发电机组A S 440自动电压调节器㊁带电动操作机构的主回路断路器及其他二次控制回路一同构建整套并机控制系统.通过该系统可实现柴油发电机组的启停㊁电压/频率调节㊁有功/无功功率合理分配㊁柴油机组/发电机组运行状态实时显示㊁完善的系统保护/故障诊断功能㊁发电机组的并机/解列控制㊁R S 232接口与计算机进行通讯等.3.1 柴油发电机组并机控制系统工作原理整套柴油发电机组并机控制系统内部控制关系如图3所示,B G C -L 控制器采集柴油机组㊁发电机组及交流母线侧实时数据,经内部C P U 处理后发出控制指令以完成发电机组启停㊁调频调压㊁并机解列等动作.图3 柴油发电机组并机控制系统工作原理图3.1.1 B G C -L 控制器与E M S 模块间的控制原理B GC -L 控制器在C A N 总线J 1939通讯协议下通过多芯屏蔽电缆与柴油机组E M S 模块连接(如图4所示),其中,E M S 模块的第3,4,5号端子连接控制器的24V 电源(1,2号端子)㊁第6号端子连接控制器的燃油线圈(44号端子)㊁第1,2号端子连接控制器的C A N 总线接口(55,57号端子).图4 V O L V O E M S 模块接线示意图B GC -L 控制器的C A N 总线接口与柴油机组的E M S 模块进行实时数据交换,主要完成以下控制功能:(1)实时采集柴油机组各项运行数据并在B G C -L 控制器中切换显示;(2)当柴油机组运行异常时,接通蜂鸣器报警并在B G C -L 控制器中显示故障代码以待查询;(3)将B G C -L 控制器发出的频率(转速)控制指令传送至E M S 模块,以控制柴油机组的供油量和正时.3.1.2 B G C -L 控制器与A S 440电压调节器间的控制原理B GC 控制器通过63,64号端子将励磁控制电流传送至发电机组A S 440电压调节器的A 1,A 2端子,以调节发电机组的输出电压和无功功率的分配.发电机自动调压器的控制对象是励磁机励磁电流(见图5).调整时,A V R 改变励磁机励磁电流,则励磁机磁场磁通量改变,励磁机电枢绕组感应电动势发生变化,且经过旋转整流器输出给发电机转子绕组的励磁电流也随着励磁机磁场磁通量改变而变化,由于励磁电流变化,发电机主磁场磁通量随之变化,从而导致定子输出电压根据A V R 的调整变化而变化.B GC -L 控制器电压/频率控制基本原理如图648 曲阜师范大学学报(自然科学版) 2020年所示.闭环反馈P I控制过程:u(t)=k p e(t)+1/T Iʏe(t)d t.传递函数为G(s)=U(s)/E(s)=k p(1+1/(T I*s)),其中控制器各参数设置如表1所示.图5交流无刷励磁系统励磁原理图图6 B G C-L控制器电压调节工作原理表1 B G C-L控制器参数设置表类别通道文本值单位C t r l(控制参数)2021S y n c.d f M a x(同步最大频差)0.3H z C t r l(控制参数)2022S y n c.d f M i n(同步最小频差)0H z C t r l(控制参数)2023S y n c.d UM a x(同步最大电压差)5% C t r l(控制参数)2091F r e q.C o n t r o lD B(频率控制死区)1% C t r l(控制参数)2092F r e q.C o n t r o lK p(频率控制比例或增益)40C t r l(控制参数)2093F r e q.C o n t r o lK i(频率控制积分或稳定性)40C t r l(控制参数)2101P o w e rC o n t r o lD B(有功控制死区)2C t r l(控制参数)2102P o w e rC o n t r o lK p(有功控制比例或增益)40C t r l(控制参数)2103P o w e rC o n t r o lK i(有功控制积分或稳定性)40C t r l(控制参数)2141V o l tC o n t r o lD B(电压控制死区)2% C t r l(控制参数)2142V o l tC o n t r o lK p(电压控制比例或增益)80C t r l(控制参数)2143V o l tC o n t r o lK i(电压控制积分或稳定性)80C t r l(控制参数)2151V a rC o n t r o lD B(无功控制死区)2% C t r l(控制参数)2152V a rC o n t r o lK p(无功控制比例或增益)80C t r l(控制参数)2153V a rC o n t r o lK i(无功控制积分或稳定性)80另外,在单台发电机组初次调试时,应将控制器63,64号端子悬空,在A S440上手动整定发电机组输出电压稳定在400V后,再连接这两个端子以构成电压的闭环控制回路.3.1.3B G C-L控制器与电动操作机构间的控制原理实现两台发电机组主回路断路器合闸㊁分闸的自动控制是该并机控制系统的最终控制目标,而首先要解决的是单台发电机组如何并入交流母线的问题.为完成主回路断路器的远程电动合闸㊁分闸,该系统选用带电动操作机构的S c h n e i d e r N S X630H 塑壳断路器,可通过控制断路器合闸㊁分闸线圈的通断电来完成对断路器的电动控制,即控制图7中B P O和B P F的通断.电动操作机构合闸㊁分闸线圈的控制信号分别来自于B G C-L控制器的42,43号端子,当按下控制器面板中的 并机 按钮后,系统将接通控制该合闸线圈的中间继电器以完成单机组并机过程;同理,再一次按下 并机 按钮后,系统将接通控制该分闸线圈的中间继电器以完成单机组解列过程.图7 N S X630H电动操作机构电气原理图58第1期李帅帅,等:基于C A N总线的柴油发电机组并机控制系统解决方案第一台机组完成并机后,将其输出电压和频率整定至400V/50H z,即此时交流母线电压和频率是400V/50H z,启动第二台机组并准备并机,而其前提是两台发电机组的输出应满足前文所述的并机条件.B G C-L控制器分别实时检测第二台发电机组侧输出(电压㊁电流㊁频率)和母线侧输出(电压㊁电流㊁频率),当按下控制器面板中的 并机 按钮后,系统将对以上数据逐一比对,并对发电机组输出电压和频率进行闭环微调,当并机条件均满足时,系统将接通控制电动操作机构合闸线圈的中间继电器以完成第二台机组的并机过程.3.2柴油发电机组并机控制系统的应用柴油发电机组并机控制系统在钻井作业中应用广泛,其构建类型也不尽相同,除去本文所述的两台发电机组并机的模式外,还有柴油发电机组与电网的并机应用,另外并机的控制模式也有 半自动 和 自动 之分.在柴油发电机组需要与电网并机时,其控制模式应选择 自动 ,可实现多台机组的全自动并机及负载分配.当电网故障时,首台发电机组自动启动并带载运行,同时根据自身设定检测负载的情况,如果负载需求大于一台机组设定的容量,则第二台㊁第三台机组会依次自启动㊁同步,并按照设定的负载比例分配负载.如果负载需求减少,按照设定值,每台机组的负载低于额定容量的25%,发电机组将顺序依次退出,直到达到预先设定的标准.4结论基于C A N总线的自主研发柴油发电机组并机控制系统,较以往基于模拟量的柴油发电机组控制系统有巨大的优势,在大幅度提高系统数字化水平的同时,整套控制系统的运行稳定性㊁可靠性及操作的人性化均有不同程度的提高.本文提出的基于C A N总线技术的柴油发电机组并机控制系统解决方案是一次理论结合钻井现场实际应用的有效尝试,目前已在多台车载钻机中得到推广应用,该方案设计合理,结构简单,安全可靠,有效地保障了钻井现场电力系统的稳定㊁高效运转,得到了用户的普遍好评,且具有较好的推广使用价值.参考文献:[1]张伟伟.基于C A N o p e n的车身控制系统研究与实践[D].合肥工业大学,2010.[2]济南柴油机股份有限公司.V O L V O柴油发电机组培训教程,2007.[3]康明斯发电机技术(中国)有限公司.S T AM F O R D发电机组安装使用及维护手册,2009.[4]深圳市威华特科技有限公司.A S440发电机自动调压器使用说明书,2005.[5]张伟.移动电站综合控制系统的研究[D].兰州理工大学,2008.S o l u t i o n o f p a r a l l e l c o n t r o l s y s t e mf o r d i e s e l g e n e r a t o r u n i t b a s e d o nC A Nb u sL IS h u a i s h u a i①,D IL e m e n g①,X UG a n g q i a n g①,L IH u a n x i n②,S HA N GB a o g a n g②,HU A N G X u l u②(①D e p a r t m e n t o fE l e c t r i c a l a n d M e c h a n i c a l E n g i n e e r i n g,W e i h a iO c e a nV o c a t i o n a l C o l l e g e,264300,W e i h a i;②E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g R e s e a r c h I n s t i t u t e o f S h a n d o n g K e r u iM a c h i n e r y M a n u f a c t u r i n g C o.,L t d.,257000,D o n g y i n g,S h a n d o n g,P R C)A b s t r a c t:I n t h i s p a p e r,b a s e d o n t h e o p e r a t i o n p r o c e s s c o n t r o l o fV O L V Od i e s e l g e n e r a t i n g s e t a n d t h e w o r k i n g p r i n c i p l e o f t w o-m a c h i n e p a r a l l e l c o n t r o l t h e r e a l i z a t i o n o f p a r a l l e l c o n t r o l o f d i e s e l g e n e r a t o r s e t i s d i s c u s s e d,a n d a s e t o f p a r a l l e l c o n t r o l s y s t e ms o l u t i o n o f d i e s e l g e n e r a t o r s e t b a s e d o nC A Nb u s i s p u t f o r-w a r d.K e y w o r d s:C A Nb u s;o p e r a t i o n c o n t r o l o f d i e s e l g e n e r a t i n g s e t;p a r a l l e lm a c h i n e c o n t r o l68曲阜师范大学学报(自然科学版)2020年。
基于CAN总线的变电站及调度主站远程监控系统
电工技术 ｌ０ ７６ ｌ １ ２０ ｌ 期 ９
维普资讯
电 力 自动 化
Ｃ Ｎ总线通信等功能（ Ａ 主程序流程图如图 ３ 所示） 。
感器对 温室环境 进行 测试 ， 目前 原 型机 已取 得成 功 。 调试结果 表明 ， 本系统可靠性 高 、 使用方 便 ， 采用上 述 方法建立的温室智能控制系统具有布线简单、 系统控 制器稳定、 数据传输可靠性高等特点 ， 在实际使用中 取得 了良好 的效果 ， 具有一定 的推广 意义 。
现 了多传 感 器的 实时监控 与 分布 式处理 。 关 键词 Ｃ ＡＮ 总线 交流 采样 远程 监控
０引言
现 场总线 是 当今 自动化领 域技 术发 展 的热点 之
一
，
被誉 为 自动 化 领 域 的计 算 机 局 域 网 。它 的 出现
为分 布式 控制 系统 实 现各 节点 之 间实 时 、 靠 的数 可 据 通信提 供 了强 有 力 的技 术 支 持 。Ｃ ＡＮ 属 于 现 场
图 １ 变 电站 远 程 监 控 系 统 控 制 结构 示惹 图
１２传感器选型 ．
总线 的范畴 ， 它是一种有效支持分布式控制或实时 控制的串行通信网络。本文分析 了基于 Ｃ Ｎ总线 Ａ
的变 电站 及调 度主 站远程 监控 系统 的设计 与 实现 。
采用 Ｄ Ｐ Ｓ 高速数字信号处理器 Ｔ ３０＇ ０ ， ＭＳ２Ｆ ４７８ ２
该模块主要 由取样单元和检测单元两部分组成 。
取样单元主要 由油泵 、 气体抽取器等组成 ， 测量 时， 先启动取样单元油泵 ， 从变压器内抽取一定量的 绝缘油注入气体抽取器 ， 然后关 闭气体抽取器的进 油阀、 出油阀， 再启动脱气 电机 ， 使气体抽取器 内形 ４油 油 成真空 ， 等溶解在绝缘油中的气体分离出来后 ， 便送 ３． 微 水 、 温 测 量 油微水 测 量原理 与实验 室测 量微水 的 方法基 本 往检 测单元 。 致， 其基本原理在文献［］ １ 中有详尽论述 。 检测单元主要由气样管 、 空气泵、 色谱分离柱及 油温测量原理主要是通过热敏电阻传感器监测 专用高灵敏度传感器等连接而成。工作时， 打开气 以获取相应的电流 阀， 让分离出来 的绝缘油气体进入气样管 ， 然后关闭 变压器本体内上层不 同点油温， 信号， 再将该信号进行处理 、 运算 ， 以取得上层不同 气样管两端阀门以截取一定量 的气样 ， 接着启动空 最后对不同点油温值进行加权和精度计 气泵 ， 以从外部吸人经过干燥 、 过滤后的空气作为载 点油温值 ， 得出最接近实际的油温值。 气， 将气样带人色谱分离柱。由于不同气体分子在 算 ， ３ ５系统故障诊断 ． 色谱分离柱 中的移动系数也不同， 经过狭长的色谱 根据所监测参数 的特点 ， 采用数学模型建立一 分离柱后 ， 各种不 同气体 （ 种 ） ７ 就被分离 出来 ， 被分 个故障诊断数据库， 同时将数据库 中的数据及时送 离出来的气体再经过各种专用高灵敏度传感器时， 往“ 专家诊断系统” 平台进行判断， 以实现故障诊断。 便产生 了不同的电信号 ， 然后电信号将送往数据处 理模块进行数据处理和运算 ， 可得出各种气体的 ４结束 语 便
基于CAN总线技术的电动机控制系统分析
基于CAN总线技术的电动机控制系统分析摘要通过can总线技术的电脑与数字信号处理之间的这种新型通信技术，可以实现一台电脑同时满足对多台电动机控制的要求。
通过can总线技术优秀的实时性以及数字信号处理的强大数据处理能力，再在其中加上操作员的主观控制策略，能够较好的同时对多台电动机实现控制。
关键词can总线；多发动机；系统分析中图分类号tp336 文献标识码a 文章编号1674-6708（2013）82-0184-02现场总线系统是一种全数字化、全分散、多点多站、多变量以及双向智能化的，适用于控制器以及现场仪表之间的通信系统。
同时也是用于对自动化最底层的制造以及对过程的全自动化的通信网络。
其最初是由德国的某家公司于上个世纪80年代初期开发而成的，其最初目的只是为了解决汽车行业中涉及的测量设备以及控制器之间的一种通信总线还处在现场总线的范围内。
can总线本身是一种具有极高有效性的分布内容极广的控制系统，是一个具有多主性质的总线。
在其总线上的每一个节点都有随时发送信息给其它节点的权利，其主要总线冲突时由总线的仲裁方式来对总线节点的占用进行决定。
对于can总线通信方面来讲，其主要介质可以使光纤、双绞线甚至是同轴的电缆，他可以有效的通过一些简单的协议来对在强电磁的环境下进行中远距离的有效传输。
因为can总线通信技术具有相当高的可靠性，以及其本身的高出书速率以及超远的传输距离，价值其使用方式较为简单，维护以及网络的扩展性较强。
使得其被广泛的推广以及应用在各个领域。
1 建立在can中线的多重控制系统之下的实验设计1.1 can控制器上的数字信号处理的介绍对于每一个工作领域而言，ti公司都针对这些方面开发了不同类型的芯片，以达到在这些领域更好的兼容性，并且还针对can总线通信系统的现场总线部分推出了一系列的带有can控制器的特殊数字信息管理芯片。
由于数字信息管理芯片的外围被极大程度的进行了加强，这也使得其本身的优点能够被更加广泛的推广以及应用。
基于CAN总线的电力系统参数采集和监控
合 为 一 体 的 全新 的智 能 化 电力参 数 检 测 和 远 距 离
实 时监控 系统 。该系统 将其 电网上 几个相 距达 ５ ｍ ｋ 的生 产车 间各安 置一个 智 能化现场 测控器 。这些现 场 测控 器 通过 Ｃ Ｎ 总线 与 配 电管理 中心 的一 台 主 Ａ 控计 算机 相 连 ，构 成 一个 分 散式 计算 机 控 制系 统 。 为 配 电 电力 系 统 参数 的数 字 化 采 集 和智 能化 管 理 提供 了一种新 的方案 。
维普资讯
第２ ８卷 第 ｌ Ｏ期 ２０ 年 ｌ Ｏｒ ７ Ｏ月
井 冈 山 学 院学 报 （ 自然 科 学 ） Ｊｕ ａ ｏ ｉｇａｇｈｎ Ｕ ｉｅｓｙＮ ｔｒｌＳ ｉ ｃｓ ｏｒ ｌ ｆＪ ｇｎ ｓａ ｎｖｒｉ（ ａ ａ来自ｃｅ ｅ） ｎ ｎ ｔ ｕ ｎ
Ｏ 引 言
电流、 电压 、 功 功 率 、 率 因数 、 量 等 电 力 有 功 电
参数 的检测 是配 电 电力 系统 测控 的主要 内容 ， 也是 衡量 配 电系统运行 质量 的重 要指标 。随着 电力管理
调控命令 。智能测控 点为 由电力参 数采集专用 芯片
Ｃ ５ ６ Ａ和微控 制器 ８ Ｃ ９ Ｋ Ｓ４ ０ ０ １６ Ｃ构成 的电力参数 现 场 采 集 监 控 电路 ， 责 对 电流 、 负 电压 瞬 时 值 、 效 有 值 、 功 功 率 、 率 因 数 、 能 等 电 力 参 数进 行 检 有 功 电
测 控 节 点 组 成 ；各 智 能 测 控 点 则 由 ８ （ ９ Ｋ ０］ ６ Ｃ微 控 制 器 和 电 力参 数 采 集 专 用 芯 片 Ｃ ５ ６ Ａ构 成 现 场 测 控 电 １ Ｓ ４０ 路 。详 细 介 绍 了 由新 型 独 立 Ｃ 总 线 控 制器 ＳＡ ００构 成 的 Ｃ Ｎ 总线 结 １ 电路 的 组 成 和现 场 测 控 电 路 的硬 Ｎ Ａ Ｊ １０ Ａ ２ Ｉ
基于CAN总线电能表集中抄表系统的设计
稳 定 性 、 靠 性 和 通 信 距 离 等 都 有 了很 大 的 提 高 ， 过 大 量 试 验 和 现 场 测 试 ， 果 表 明 完全 克 服 了 可 经 结
现 有 抄 表 系统 存 在 的诸 多 问题 ， 以 满 足 电 能 表 用 户 、 业 管 理 部 门和 供 电部 门 的 需 求 。 可 物 关键 词 ： ＣＡＮ 总 线 ； 动 抄 表 ； 信 模 块 ； Ｊ ０ ０ 电 子 式 电 能 表 自 通 Ｓ Ａ１ ０ ；
中图分类 号 ： ＴＰ２ ６ １ ．１ 文献标 识码 ： Ａ
在 我 国 目前 电 表 抄 表 大 多 采 用 的 仍 是 人 工 抄
表 ， 种抄 表方式不 仅给 用户带 来 了不 方便 ， 这 而且存
在抄 表人员 工作 量大 、 率 低 、 表不 准 确 、 效 抄 不及 时
等 问题 。 随 着 电 子 技 术 和 通 信 技 术 的 飞 速 发 展 ， 笔 者 提 出 了一 种 自动 抄 表 系 统 可 以 解 决 人 工 抄 表 收 费
维普资讯
第 ３期
穆丽娟等 ： 于 Ｃ 基 ＡＮ 总 线 电 能 表 集 中 抄 表 系 统 的设 计
旦 Ｓ一 】
２３ ９
集来 的数 据 ， 系统 可 以 自动生 成各种 用 量统计 分析 、
交 费单据 。
３ 一Ｃ ５ 。 Ｐ Ａ８ ＣＥ ）Ｐ Ｊ８３２ ０ Ｃ ＤＲ ５ ２ ２ ０是 Ａ２ Ｃ０ 剐ｗ 标 准 的 ＣＡＮ ２
摘 要 ： 计 了 一 种 以 单 片 机 为 控 制 核 心 的 基 于 ＣＡＮ 总 线 电 能 表 自 动 抄 表 系 统 ， 用 了 先 进 设 采 的 ＣＡＮ 总 线 作 为 系 统 的 通 信 网 络 ， 效 避 免 了 其 他 抄 表 方 式 存 在 的 计 量 不 准 、 表 不 方 便 、 率 有 抄 效 不 高 等 缺 点 。 设 计 采 用 了 Ｓ Ａｌ ０ Ｊ Ｏ ０ ＣＡＮ 控 制 器 和 Ｐ ２ ２ Ｏ ＣＡＮ 驱 动 芯 片 ， 自 动 抄 表 系 统 的 Ｃ８ Ｃ ５ 使
CAN总线在发电厂厂用电监控系统中的应用研究
发 电厂 厂 用 电 监 控 系 统 采 用 分 层 分 布 式 结 构 ， 为 间 隔 层 、 信 外 ， 内 部 还 集 成 了 ５ ２字 节 的 串 行 Ｅ Ｐ ＯＭ， 用 于 保 存 智 能 节 点 分 通 其 １ ＥＲ 可 层 和 站 控 层 间隔 层 安 装 有 数量 众 多 且 布 置 分 散 的 厂 用 电 综 保 装 置 、 的配 置 信 息等 ［ 此 外 ， 能 节 点 同 时 拥 有 Ｒ 一 ８ ３ １ 。 智 Ｓ ４ ５和 Ｃ ＡＮ总 线 接 口 ，
【 摘 要】 绍了Ｃ 介 ＡＮ 总 线 在 发 电厂 厂 用 电监 控 系统 中的 应 用 ， 用现 有 的 电气 保 护 装 置 ＲＳ ４ ５接 口 ， 出 一 种 基 于独 立 的 ＣＡ 总 线 利 一８ 给 Ｎ
控 制 器 ｓＡ１ ｏ Ｊ Ｏ ０和 微 控 制 器 构 建 的 系统 总 体 结 构 、 件 设 计 及 软 件 设 计 方 法 ， 用 于发 电厂 厂 用 电监 控 系统 。 硬 适
图 １ 系统 整 体 拓 扑 结构 框 图
Hale Waihona Puke 通 讯 根 本 无 法 满 足 通 讯 的要 求 。 相 比 Ｒ ４ ５总 线 而 言 ， Ａ 总 线 具 Ｓ８ ＣＮ 有 明 显 的优 势 ： Ａ Ｃ Ｎ遵 从 ＯＳ 模 型 ． 网 络 结 构 可 分 为 数 据 链 路 层 、 Ｉ 其 物 理 层 和 应 用 层 。通 信 介 质 可 采 用 双 绞 线 、 同轴 电缆 或 光 纤 。通 信 速 率／ 距 离 为 ５ｋ ｓ￣ Ｏ ｍ～ Ｍｂ Ｓ ／Ｏｍ， ｂ・ ／ ｋ １ ・一４ 网络 节 点数 可 达 ｌ０个 。Ｃ －ｌ １ ＡＮ总 线 采 用 多 主 站 工 作 方 式 ， 据 优 先权 进 行 总 线 访 问 仲 裁 。Ｃ 根 ＡＮ总 线 信 号 传 输 为广 播 式 ， 有 的 节 点 都 可 以 侦 听 到 总 线 信 号 ， 助 接 收 滤 波 所 借 进 行 多 地 址 帧 传 送 。数 据 帧 中 的数 据 场 不 超 过 ８字 节 ， 证 了 通 信 的 保
基于CAN的用电计费自动化系统设计与实现
发 的一种 有效 支持分布式 控制和实 时控制 的串行通信
网络 ， 遵从 Ｏ Ｉ 型 ， 要 工作 在 数 据链 路 层 和 物理 Ｓ模 主 层 。Ｃ Ｎ总线性 能高 、 Ａ 可靠 性好 、 应用 设 计灵 活 多样 、 支 持差分 收发 、 具有较强 的纠错 能力 ， 应用 于用 电计费
进 行 采 集 、 输 和 控 制 。这 里 采 用 由 后 台 服 务 器 、 传
Ｃ Ｎ 中继 器和 多 个 Ｃ Ｎ 智 能节 点 构 成 Ｃ Ｎ 总 线 网 Ａ Ａ Ａ
络 测控 系统 ， 完成 对 远端用 户 的控制 。 为完 成 对 用 户 电表 数 据 的采 集 、 输 和 控 制 处 传
录 电表数 据 ， 通 过 Ｃ Ｎ 总线 进 行 数 字 化 传 输 。在 并 Ａ
每栋 楼 设 计 一 个 有 双路 Ｃ Ｎ控 制 器 和 Ｃ Ｎ总 线 驱 Ａ Ａ
动器 构成 的 Ｃ Ｎ 中继 器 ， 责 采 集 传 输 来 自不 同用 Ａ 负 户节 点采集 记 录下 的 电表 数 据 ， 将数 据传 输 到后 台 并
理， 在每个 用 户端 设 计 一 个 带 Ｃ Ｎ接 口的采 集 器 记 Ａ
发 电 、 电、 电同时完 成 ， 须依 靠现 代化 技术 才 能 供 用 必 保 证 电力市 场 的正 常高 效运作 ， 服传 统 的人工 抄 表 克
的不 准确 性 、 统一 性 、 时性 差 等 问题 。 围绕 着 这 不 实 个 问题 ， 笔者 采用 Ｃ Ｎ研 制 完 成 了 一 套用 电计 费 自 Ａ 动 化管理 系统 。
管理 中心 主机 中处 理 。抄 表 系统 管理 中心 主机 上 安 装一个 Ｐ Ｉ Ａ Ｃ Ｎ卡 ， Ａ 中继器 具 有 双 向 Ｃ Ｎ 总线 Ｃ ＣＮ Ａ 接口， 既可 以与 用户 端 的 Ｃ Ｎ总线 实 现 连接 控 制 ， Ａ 也
基于CAN总线的煤矿电力负荷监控系统设计
ｌ 电力负监控分站 ｌ
使煤矿电流负荷测控单元具有 完备 的通信功能 ， 提
攀
高煤矿供电站综合 自动化程度 ， 方便地对煤 矿电网 内各 种设 备进行 监 控 ， 具 有较 强 的实 际应用 价值 。
Байду номын сангаас
ｌ
些 丝坌
ｌ 电力负监控分站Ｉ
４ ７ ０ 水 平 主运 皮带 配 电室
图 ２ 煤矿 电力 负荷 管理终端的系统组成框 图
电源模块给 Ｄ Ｓ Ｐ处理器 、 Ｃ Ａ Ｎ通信接 口、 交流 采样单元等模块供 电。交流采样单元将 电流、 电压 经 取样 电路 分别 采样 后 ， 送至 专用 芯片 ， 再将 得 到 的
收稿 日期 ： ２ ０ １ ２—０ ７— ３ ０ 作者简介 ： 钱立栋 （ １ ９ ６ ９ 一） ， 男， 河南郸 城人， １ ９ ９ ６年毕业 于焦作工学 院， 学士 ， 机电工程师 ， 从事煤矿机 电设备控制方面的技术工作。
１ ． ２ 电力 负荷管 理终 端方 案设 计 本文 所设 计 的煤 矿 电力 负荷 管 理终 端 的硬件 主
监 ｛ ’ 数 耋 服 务 器
地面 － ［ ＝工 工
以 太 嘲 交 换 机
科 中 心
其通信可靠性更高、 实时性和灵 活性更强 。Ｄ Ｓ Ｐ具 有快速强大的运算和并行处理能力 ， 利用 Ｄ Ｓ Ｐ设计 个基于 Ｃ Ａ Ｎ总线通信的煤矿电力负荷管理终端 ，
一
ｌ 电力负监控分蚓
分 站对 采集 到 的信 息进 行 处 理 ， 并 集 中上 传 到 地 面 监 控计 算机 。分 站也 可根 据监 控计 算机 的指 令对 综 合保 护 器进 行控 制 。
地面矿调度 中心监控 主站
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Ｅ ｅ ｔｉ ｎ ｒ ｙ Ｍａ ａ ｅ ｌ ｃ ｒ Ｅ ｅ ｇ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｓ ｅ Ｂａ ｅ ｎ ＣＡＮ Ｂ ｓ ｃ ｎ Ｓｙ ｔ ｍ ｓ ｄ ｏ ｕ
（ ａ ｇ ｏ ｇＷ ｏ ｎ Ｓｐ ｌｔｃ ｎｃＣｏ ｅ ｅ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ １ ５ ， ｉ ａ Ｇｕ ｎ ｄ ｎ ｍｅ ｏｙ ｅｈ ｉ Ｈ ｇ ， ａ ｇ ｈ ｕ ５ ４ ０ Ｃｈｎ ） １
中 ． 何 对 Ｃ Ｎ 模 块 初 始 化 和 收 发报 文 。 如 Ａ
关 键 词 ： Ａ ；Ｊ Ｏ ０ 用 电 管 理 ： 片机 Ｃ Ｎ ＳＡＩ０ ； 单
中图分类号 ： Ｐ １ Ｔ ３５
文献标识码 ： Ａ
文章 编号 ：０ ９ ３ ４ （０ ７ １ — １ ７ — ３ １ ０ — ０ ４２ ０ ） １ ２ ３ １ ０
ｈ ｏｗ Ｏ ａ ｃ ｓ ＣＡ Ｎ ｏｄ ｌ ｎ ｔ ｅ Ｍ ＣＵ ｙｓｅ ． ｔ ｃ ｅｓ ｍ ｏｕ ｅ ｉ ｈ ；Ｌ Ｃ Ｃ Ｅ ＲＧ ＡＮ Ｅ ＮＴ； Ｕ ｅ ｅｄ ：Ａ Ｓ ０ Ｅ Ｅ ＲＩ ＮＥ ＥＭｌ ＡＧ ＭＥ Ｊ ０ ＭＣ
建 设 、 高 服 务 水 平 的 必 然要 求 。 提
为 此 ， 文 介 绍 了一 种 以 个 人 电 脑 为 管 理 平 台 ， 于 Ｃ Ｎ 总 本 基 Ａ 线 技 术 的集 中用 电管 理 系 统 。该 系统 可 以覆 盖 方 圆 １ 里 内 的 ０公
个 管 理 机 ． 个 管 理 机 可 负 责 １ １０个 下 位 机 ， 每 个 下 位 机 每 至 ０ 而 可 以控 制 １ ６个 房 间 。 主 机 每 天 （ 可 以 随 时 发 送 命 令 ） 也 从管 理 机 提 取 用 电情 况 作 备 份 ，以 防 止 管 理 机 因 硬 件 损 坏 丢 失 重 要 数 据 。 管 理 机 每 隔 一 分 钟 查 询所 有 下 位 机 ， 取 每个 房 间在 这 一 分 钟 内 提 的用电量 ， 以及 状 态 变 化 情 况 。 除房 间 的用 电后 ， 扣 如果 房 间 电量 低 于 预 设 值 ， 显 示 到 管 理 机 控 制 的点 阵 屏 ， 醒 学 生 及 时 购 电 。 就 提
上 的管 理 软 件实 现 。 学 生 房 间 号 与 管 理 机 号 、 位 机 号 和房 间 序 下
列 号 是 一 一 对 应 的 。 管 理 软 件 最 终 会 把 每 个 改 变 了 的 参 数 ， 过 通 Ｃ Ｎ 总线 ， 送 到 相 应 的 管 理 机 保 存 管 理 机 保存 着 下 属 所 有 房 Ａ 发 间 的剩 余 电量 和 房 间 状 态 。主 机 发 送 的 每 个 命令 ， 先 经 过 管 理 首
机 的解 析 。如 果有 必要 ， 经 管 理 机发 送 命 令 到 下 位 机 ， 制 房 间 再 控
电源 。下 位 机 主 要 计 算 房 间 用 电量 ， 间 电流 大 小 并 控 制 房 间 的 房
开关。 如 图 １ 示 ， 机 上 的 每 一 个 Ｃ Ｎ 接 口 ， 以 负 责 １ １０ 所 主 Ａ 可 至 ０
维普资讯
本栏 责 编辑： 媛 目 任 谢媛
・ ・ ・ 开 发 研 究 与设 计技 术 ・ ・ ・ ・
基于 Ｃ ＡＮ 总线技术 的集 中用 电管理系统
杨 凡
（ 东女 子 职 业技 术 学 院现 代 教 育 计 算 中心 ， 东 广 州 ５ １５ ） 广 广 １４０ 摘 要 ： 文 介 绍 了一 种基 于 Ｃ 本 ＡＮ 总 线技 术 的 集 中 用 电 管理 系统 。 点 介 绍 了 ＣＡ 通 信模 块 的 硬件 设 计 ， 详 细 讲 解 了单 片机 系统 重 Ｎ 并
开关时间 、 限流 值 和 月 补 电 量 等 参 数 。管 理 员 可 以在 电脑 上 开 关 任何 一 个房 间 ， 电退 电 等 日常管 理工 作 。 购
控 制 变 为 管 理 。堵 而 不 疏 势 必 激化 矛盾 ， 法 提 高 学 生公 寓 服 务 无 水 平 。因此 ． 学 生 公 寓 用 电 实 行 智 能 化 管 理 ， 为 加 强 后 勤 管 理 对 成
学 生 公 寓 的 日常 管 理 工 作 ， 购 电 、 电 ， 以通 过 操 作 主 机 如 退 可
Ａｂ ｔ ｃ ： ｉｓｐ ｐ ｒｉ ｔ ｄ ｃ ｓ ｎ ｅｅ ｔ ｃｅ ｅ ｇ ｎ ｇ ｍｅ ｔｓｓｅ ，ａｅ ｎ ＣＡＮ ｓ Ｉ ｍａ ｌ ｅ ｃ ｂ ｈ ｅ ｉｎ ｏ ａ ｄ ｒ ，ｎ ｓ ｒ ｔＴｈ ａ ｅ ｎ ｒ ｕ ｅ ｌｃｒ ｎ ｒ ｙ ｍａ ａ ｅ ｎ ｙ ｔｍ ｂ ｓｄ ｏ ａ ｏ ａ ｉ Ｂｕ 、 ｔ ｉ ｙ ｄ ｓｒ ｅ ｔ ｅ ｄ ｓ ｆｈ ｒ ｗａｅａ ｄ ｎ ｉ ｇ
１引 言
高 校 学 生 公 寓 的用 电管 理 问题 ． 直 是 摆 在 管 理 者 面 前 的一 一 道 难题 。传 统 的 以手 工 操 作 为 主 的 学 生公 寓 用 电管 理 方 式 ， 息 信 反 馈 慢 、 作 效 率 低 、 修 困 难 、 理 质 量 差 。 后 勤 社会 化 改 革 以 工 检 管 来 ， 生 公 寓 由原 来 的 行 政 管 理 转 变 为 服 务 管 理 ， 更 增 加 了用 学 这 电管 理 的 难 度 。面 对 新 形 势 、 问 题 ， 理 者 对 学 生 公 寓 用 电要 由 新 管
如 果 所 购 电用 完 ． 向 下 位 机 发 送 命 令 关 闭该 房 间 。下 位机 主 要 就
学 生 宿 舍 ， 理 上 万 个 房 间 ， 以满 足 绝 大 多 数 学 校 的 要 求 。考 虑 管 可
到 实 际 管 理 需 要 ， 系 统 还 把 房 间 分 成 不 同 类 型 ， 别 设 置 定 时 本 分