基于CAN總線的煤礦風機監控系統設計

5 系統軟件設計
5.1主程序軟件設計
風機監控系統要完成監控數據采集、存儲、電機檢測、風機控制、數據上傳等工作。主程序則完成系統的初始化和各模塊的調用,流程如圖4所示。在監控數據采集模塊中,系統循環檢測電壓、溫度、風壓、瓦斯濃度、電機的運行狀況等參數,在風機驅動模塊中,系統對風機進行配置并控制其運行狀態;在通信模塊中,通過CAN總線將監控數據上傳到主機。由于煤礦井下環境惡劣,干擾很大,所以在硬件設計時還應加入硬件抗干擾措施及軟件抗干擾措施,如軟件陷阱、指令冗余、軟件“ 看門狗”等。
本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/157796.htm5.2 CAN總線通信軟件設計
系統采用了主從式的網絡結構。主機發送數據請求命令幀,相應的風機監控系統節點發出返回幀,返回數據信息。數據和命令的具體格式就相當于網絡層的協議。本系統中由于所有總線節點都為自行設計,所以以 CAN 2.0A幀結構為基礎,自定義了簡單的 CAN總線應用層協議。通信時,主機向通信節點發送信息幀,節點接收到信息幀后,通過判別標識符來區別信息幀的類別后,再將主機所需要的數據發送出去,主機同樣也是通過標識符來識別數據類型。
節點通信軟件分三個部分:CAN初始化、數據發送、數據接收。 CAN通信協議的實現,包括各種幀的組織和發送,都由集成在 DSP上的 CAN總線控制器實現的。首先,應對 CAN控制器寫入控制字,進行初始化,即對工作方式、接收濾波寄存器、接收屏蔽寄存器、接收代碼寄存器、波特率參數等的設置,然后 DSP即可通過 CAN總線控制器接收/發送緩存區向物理總線接收和發送數據。發送數據的過程是: DSP將待發送的數據按 CAN 格式組成一幀報文,寫入 CAN總線控制器的發送緩沖區,然后把數據發送到總線上去;接收報文的過程是:CAN總線控制器從總線上自動接收報文,并經過過濾后存入接收緩沖區,并向 DSP發出中斷請求,DSP從緩沖區讀取報文。
6 結束語
設計的創新點在于針對當前煤礦生產實際,開發了基于 CAN總線的煤礦風機監控系統,采用 DSP芯片進行數據處理和自動控制,采用 CAN總線實現分布式數據采集與控制,可以將 DSP的高速性和 CAN總線通信的可靠性、實時性有效結合起來。系統能夠采集煤礦井下多種環境參數,記錄風機運行狀況,并控制風機運行狀態的,有效保障煤礦安全生產。











評論