CAN總線在張緊器驅動監控系統中的應用
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CAN作為一種串行總線, 特別適用于含有一群智能設備的系統或子系統中，總線上任一個節點均可在任一時刻主動向網絡上的其他節點發送數據，而從不分主從，通信靈活，總線上的節點可分為不同的優先級，可以滿足不同的實時要求。采用非破壞性總線仲裁，當兩節點同時向總線發送信息時，優先級低的節點主動停止數據發送，而優先級高的節點可不受影響地繼續發送數據。具有實時性強、可靠性高、通信速率快、結構簡單、互操作性好、總線協議具有完善的錯誤處理機制、靈活性高和價格低廉等特點，在工業測控和工業自動化等領域有很大的應用前景。
在歐美等國，CAN總線已被廣泛地應用于汽車、火車、輪船、機器人、智能樓宇、機械制造、數控機床、各種機械設備、交通管理、傳感器、自動化儀表等領域。
在國內，CAN總線技術被大量地應用于工農業監控、電廠測控、火災報警、變電站控制、煤炭綜合監控等。 2張緊器驅動監控系統
電機驅動上、下履帶運動，在摩擦力的作用下拖動管線運動，正常鋪管速度為 30m/min，但在鋪管過程中，受風浪影響，當船上升時，管線將承受很大拉力，當拉力超過昀大許用拉力值 Fmax時，造成管線破壞或使鋪管船定位錨走錨造成事故；當船下降時，管線承受拉力減小，若拉力值小于昀小拉力值 Fmin時，管線將承受很大彎曲應力，該應力將超過管線材料的屈服極限，從而引起管線產生塑性變形。這就要求管線在鋪設過程中受張緊力 F范圍為： FminFFmax。所以電機在工作過程中除驅動履帶進行正常鋪管外，還應在船上升時快速放管，船下降時放慢鋪管速度直至停止或者收管，時刻保持張緊力在規定范圍內。
驅動監控系統對電機的監控為實時過程，通過采集張緊力、電機轉速等信息，實時控制電機的運行，且四個交流伺服電機具有良好的同步性。監控系統結構如圖 1所示
單片機與 CAN總線連接方式有兩種：片外連接和片內集成。傳統的方式是將 CPU與 CAN總線控制器和總線收發器相連后再接入總線網絡，這樣使 CPU外圍電路復雜化，整個系統受外部影響較大。因此本系統選用其中以 Silicon Laboratories公司的 C8051F040型單片機，它在一塊芯片上集成了 64KB Flash、4352B RAM、CAN控制器 2.0、2個串行接口、 5個 16位定時器、 12位 A/D轉換器、8位 A/D轉換器及 12位 D/A轉換器等。為進一步提高系統的抗干擾能力，在 CAN控制器引腳 CANTX、CANRX和收發器 PCA82C250之間并不是直接相連，而是通過由高速光耦 6N137構成隔離電路后再與 PCA82C250相連[9]，這樣可以很好的實現總線上各節點的電氣隔離。
為保護 PCA82C250免受過電流沖擊，在其 CANH和 CANL引腳各自通過一個 5的限流電阻與 CAN總線相連，在 CANH和 CANL與地之間各聯一個瞬態電壓抑制二極管。為防止總線上的高頻干擾和電磁輻射，CANH和 CANL與地之間各自接一個 30pF濾波電容。硬件接口電路如圖 2所示。此外，操作員通過觸摸屏幕設置參數，通過 LCD顯示器監視系統各個參數。電機控制單元采用：單片機―變頻器―交流伺服電機的控制方式，信號通過 CAN總線對變頻器進行控制進而控制電機的運行狀況。
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