TJA1040在分布式控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究

本文給出一種基于CAN 總線驅(qū)動(dòng)器TJA1040 的分布式控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)組成實(shí)現(xiàn)。該方法既有CAN 總線傳輸距離遠(yuǎn)、傳輸速率快、可靠性高等的特點(diǎn)，又有等同于RS-232 的編程容易、接口簡單的優(yōu)點(diǎn)，很有實(shí)用性。
關(guān)鍵詞：TJA1040；CAN BUS;RS-232
在現(xiàn)代控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，分布式控制結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是被經(jīng)常采用的。在系統(tǒng)中，各節(jié)點(diǎn)間的信息傳遞是必不可少的。由于對控制系統(tǒng)的高可靠性要求，對節(jié)點(diǎn)間的通信方式的要求也是很苛刻的。眾所周知，CAN總線具有：多主站依據(jù)優(yōu)先權(quán)進(jìn)行總線訪問（任何節(jié)點(diǎn)都可作為主節(jié)點(diǎn)）；無破壞性基于優(yōu)先權(quán)的仲裁；錯(cuò)誤檢測和出錯(cuò)信令；錯(cuò)誤自動(dòng)重發(fā)；暫時(shí)錯(cuò)誤和永久性故障節(jié)點(diǎn)的判別以及自動(dòng)脫離；傳輸距離遠(yuǎn)（可達(dá)10km，這時(shí)的通訊波特率為 5kbps）；通信速率高（波特率可達(dá)1Mbps，這時(shí)的通訊距離為40m）、可靠性高（某一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障不會影響與它不相關(guān)的節(jié)點(diǎn)的正常通訊）等特點(diǎn)。因此，基于CAN BUS 的分布式控制系統(tǒng)，受到了大家的青睞。
然而，實(shí)際的應(yīng)用中也有一些覺得很不方便的地方：一方面這種設(shè)計(jì)方法使得系統(tǒng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)都要將CAN 控制器（82C200 或者SJ1000）CAN 驅(qū)動(dòng)器（82C250）等同時(shí)使用，無形中加大了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)成本；另一方面對于許多不太熟悉CAN 控制器應(yīng)用的工程設(shè)計(jì)人員來說，在它的硬件設(shè)計(jì)和軟件編程上都有花很大的力氣。尤其是對單片機(jī)智能節(jié)點(diǎn)部分，一般要求設(shè)計(jì)者必須非常熟悉CAN 控制器82C200（或SJ1000）已完成硬件接口的設(shè)計(jì)和復(fù)雜的軟件編程，這些都將影響CAN 在分布式控制系統(tǒng)及其在工業(yè)測控
管理級
82C250 82C250
光耦光耦
MCU
SJ1000 SJ1000
MCU
CAN BUS
···
CAN 是配卡
系統(tǒng)中的更為廣泛的應(yīng)用。是否能有一種比較好的方法能夠組成一種既具有CAN 總線優(yōu)點(diǎn)，又具有接口和編程簡單的分布式測控系統(tǒng)，是我們在采用CAN BUS 設(shè)計(jì)工業(yè)測控系統(tǒng)以來一直在考慮的問題，通過對CAN控制器82C200（或SJ1000）以及對CAN 總線驅(qū)動(dòng)器的不斷應(yīng)用和進(jìn)一步分析研究，以及大量的實(shí)驗(yàn)，我們設(shè)計(jì)出了只采用CAN 驅(qū)動(dòng)器的工業(yè)測控系統(tǒng)。