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工业人机界面触摸屏CAN总线应用设计

    工业人机界面触摸屏CAN总线应用设计
  简要介绍了现场总线技术和CAN总线的技术特点。介绍了一种基于工业触摸屏人机界面扩展接口设计的CAN总线控制器。以PhilipsSJA1000芯片为核心,详细介绍了硬件设计的要点,根据工业现场的应用特点,强调了隔离和保护电路的设计。简要介绍了Linux驱动程序设计。

  实用新型涉及人机界面,特别涉及一种集成PLC功能和CAN总线通讯能力的人机界面,包括处理器单元,显示单元,输入单元,存储单元,通讯接口,其不同之处在于,通讯接口中还包括CAN总线接口,用于连接各类现场总线设备。使得人机界面HMI有良好的可扩展性,并提供SoftPLC的控制功能。采用这种结构的人机界面HMI能给用户广阔的应用空间,在拥有良好的性能的情况下,其价格相比与传统人机界面HMI拥有更大的竞争力。
  随着工业生产过程的自动化程度的提高,PLC和含有微处理器的智能测控设备逐步取代了继电器和模CAN总线拟仪表。为了解决PLC人机交互功能较弱,编程操作1.1CAN总线技术复杂,人机界面不够友好的问题,目前相当多的应用PLC的控制系统都装备了触摸屏人机界面(HMI)现场总线是应用在生产现场、在微机化测量控制前较为流行的HMI大多基32位精简指令集嵌入式设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统,也成CPU,带有RS-232/485串行通信接口,使用触摸屏和为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络1。现图形界面(GUI)技术,为设备操作者提供直观的信线把单个分散的测控设备变成网络节点,把它们息显示和控制手段。工业现场的众多智能设备之间的连接成可以相互沟通信息、共同完成自控任务的网络通信的主流技术是现场总线(FieldBus)技术,CAN系统与控制系统。现场总线代表了工业控制系统分散总线是现场总线技术标准中应用最为广泛的低层网络化、网络化、智能化的发展方向,成为目前工业自动之一。实现CAN通信需要专用控制模块完成协议和化技术领域的热点之一。
  电平转换功能,这些是传统HMI所不具有的,HMI自上世纪80年代末以来,有几种现场总线技术已扩展CAN总线控制功能,使得HMI不仅可以同PLC逐渐形成影响并在一些特定应用领域显示了自己的优通信,也可以和伺服控制器等设备通信,提高设备性势。主要现场总线技术有:基金会现场总线价比。1、ProfiBus、CANopen(FoundationFieldbus,FF)文提出了一种HMI扩展CAN总线控制器的设DeviceNet等,其中DeviceNet已被我国选择作为工业计方案,根据工业现场的环境特点,介绍了硬件设计,场总线国家标准2。上述这四种标准中,后两者都同时简要介绍了Linux平台下设备驱动程序开发。是基于CAN总线技术的标准。CANControllerAreaNet首字母缩写,意为控制器局部网。
  强大的通讯功能:
  一路CAN总线接口在应用层作了标准规划,凡遵循该标准的CAN总线设备,可以通过CANSET软件设置CAN网络配置文件,下载固化到EASY-M2416R中,就可以把该设备映射到CAN网络中。CAN总线由于具有良好的实时性、可靠性、抗干扰能力及检错能力,所以在一些条件比较苛刻的场合里广泛应用。

  另外,串行口RS0可用于梯形图程序及上位机的监控,还可以与人机界面通讯;串行口RS1可用于下载CANSET软件生成的CAN网络配置文件,还可以通过RS485网络连接第三方设备,如PC、三菱PLC。由于各个网络都是独立的,同个PLC在连接多个模式的网络也不会受影响。
  3.2有和三菱相当的运算速度和几乎完全兼容的开发环境:
  经过测试,基本指令的运算速度在0.5u/步以下,和三菱FX2系列的PLC相当,这对于控制要求不是很高的用户来说已是足够了。它的梯形图以及指令和三菱PLC的也是完全兼容,并且都能在三菱编程软件里很好的运行。这对于使用过三菱PLC的用户来说减轻了很多的困难。
  3.3独立开发的CAN总线互联CANSET软件:
  CANSET软件能很轻松方便的完成通讯设置。设置内容包括:网络设备总数、网络设备地址、网络通讯数据的内容、网络数据通讯速度等。它还能根据用户的需要,灵活设置每个设备的任务级别,以保证网络资源的合理分配。处于下层网络的AD和DA,以及Easy-M2416R设备,遵循CANBUS协议的接口,能很方便地连入CAN总线网络中,成为系统的一部分。

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