CN104597867A - 总线分布式电气控制系统 - Google Patents

总线分布式电气控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104597867A
CN104597867A CN201410702187.XA CN201410702187A CN104597867A CN 104597867 A CN104597867 A CN 104597867A CN 201410702187 A CN201410702187 A CN 201410702187A CN 104597867 A CN104597867 A CN 104597867A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control unit
control
transponder
main control
distributed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410702187.XA
Other languages
English (en)
Inventor
程镭
梁文涛
李铭森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SICHUAN AVIATION INDUSTRY CHUANXI MACHINE Co Ltd
Original Assignee
SICHUAN AVIATION INDUSTRY CHUANXI MACHINE Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SICHUAN AVIATION INDUSTRY CHUANXI MACHINE Co Ltd filed Critical SICHUAN AVIATION INDUSTRY CHUANXI MACHINE Co Ltd
Priority to CN201410702187.XA priority Critical patent/CN104597867A/zh
Publication of CN104597867A publication Critical patent/CN104597867A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25032—CAN, canbus, controller area network bus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

本发明公开的一种CAN总线分布控制电气系统，包括：通过CAN总线电连接显示单元的主控单元、串联主控单元的CAN转发器和电连接CAN转发器的执行分控单元，并组成分散控制系统，主控单元通过显示器CAN总线通讯发出控制命令，主控单元以主控板为控制枢纽，将该命令解析并发出控制命令，并以分布串联的CAN转发器为数据中转站，通过上述CAN转发器将信号加强再发送到分布控制的各执行分控单元，经执行分控单元控制执行机构完成最终动作。本发明利用CAN转发器将信号加强再发送到分布控制的各执行分控单元，通讯距离短，解决了通讯信号被分割成多段的问题。

Description

总线分布式电气控制系统
技术领域
本发明涉及一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络,尤其是无人机发射车的电气系统的CAN总线的分布式电气控制系统。
背景技术
    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、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。CAN的应用范围很广，从高速的网络到低价位的多路界限都可以使用CAN 。在自动化电子 领域的汽车发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中，CAN的位速率可高达1Mbps。区别与传统的控制系统采用按控制回路进行一对一连接的方法，现场总线采用智能现场设备，具有运算、控制和通信功能，可以在现场完成数据采集、数据分析、控制处理等功能，并将有关数据发送到主机及其它现场设备，实现可彻底的分布式控制。在现代车载电器系统中，CAN总线作为主要的通讯方式，使用广泛。发射车作为无人机系统的重要组成部分，它的可靠与否直接影响无人机系统的发射安全性。在CAN节点的分层结构中，CAN对象层(the object layer)的功能是报文滤波以及状态和报文的处理。CAN传输层(the transfer layer)是CAN协议的核心。它把接受到的报文提供给对象层，以及接受来自对象层的报文。物理层(the physical layer)定义实际信号的传输方法。物理层的作用是在不同节点之间根据所有的电气属性进行位信息的实际传输。
传统的直接I/O接入方式是将现场信号变为弱电信号，通过电缆硬接线将电气模拟量和开关量信号一对～接至电子设备间DCS的I/O接口，进入DCS进行组态，实现对电气设备的监控。由于电气量均是通过电缆由电气设备现场连接至电子设备间DCS的I/O柜，DCS的I/O卡件多，电缆数量大，电缆安装工程量大，长距离电缆引进的干扰也会影响DCS的可靠性；所有信息量均要集中汇总至DCS的数据采集系统，风险不分散，影响系统可靠性；模拟量必须通过电量变送器送入DCS，抗干扰能力差；在分布式电气控制系统中，存在几个技术难点：
a)   由于执行机构分散且距离较远，从而不易使用集中控制；
b)   由于车体较长，导致整个发射车通讯距离较远，从而影响通讯质量；
c)   通讯线被分割的段数较多，最远端与主控单元之间的被分线盒、驾驶室后排插座板等分成了5段，易出现数据的丢包和误码，从而影响了通讯信号的质量。
发明内容
为实现无人机发射车电气控制系统可靠使用，以保证无人机的安全发射，本发明的任务是提供一种，集中控制度高，工作安全通讯可靠、操作简单、性能稳定、通讯反应时间快，通讯距离短的分布控制的电气系统。以解决系统控制点分散，通讯线路上连接器使用较多导致通讯信号传输不稳定等问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种CAN总线分布控制电气系统，包括：通过CAN总线电连接显示单元的主控单元、串联主控单元的CAN转发器和电连接CAN转发器的执行分控单元，并组成分散控制系统，其特征在于：主控单元通过显示器CAN总线通讯发出控制命令，主控单元以主控板为控制枢纽，将该控制命令解析并发出控制命令，并以分布串联的CAN转发器为数据中转站，通过上述CAN转发器将信号加强再发送到分布控制的各执行分控单元，经执行分控单元控制执行机构完成最终动作。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果：
本发明使用CAN总线作为数据的通讯准则，采用串联主控单元的CAN转发器和电连接CAN转发器的执行分控单元，分布式的控制方式，集中控制度高，有利于故障的排除和减少布线压力。操作简单，只需通过操作者单手对显示屏进行点触，即可完成整个系统的控制操作，同时显示屏上还能将各分布控制单元的状态信息显示出来，起到实时监控的作用。
    本发明采用主控单元通过显示器CAN总线通讯发出控制命令，主控单元以主控板为控制枢纽，将该命令解析并发出控制命令，并以分布串联的CAN转发器为数据中转站，组成分散控制系统，工作安全通讯可靠，通过总线通讯方式解决机构分散、通讯距离长等问题，性能稳定，通讯反应时间快。利用CAN转发器将信号加强再发送到分布控制的各执行分控单元，通讯距离短，解决了通讯信号被分割成多段的问题。由于CAN总线通讯为成熟技术，设计成本和实物成本较低，同时通讯质量得以保证。
本发明用液晶显示器的操作面板输入控制命令，人机工程较方便。CAN转发器的使用有利于信号传输的可靠性。通过CAN总线进行数据传输，信号可靠；CAN转发器的使用减少了因为连接器的过多使用对通讯的影响，从而使数据的传输更加可靠。而且由于执行控制单元能执行超远距离的控制指令，能实现执行机构就地控制。
本发明采用增强信号传输的可靠性，减少了通讯因多处连接器连接而造成的通讯不可靠。
本发明经工程样机试用证明，其工作安全可靠、操作简单、性能稳定、通讯反应时间快，从未出现数据的丢包和误码。
附图说明
附图1是本发明总线分布式电气控制系统的结构示意图。
本发明涉及一种无人机发射车的电气系统的CAN总线的分布式电气控制系统的几个单元。包括：显示单元、主控单元、CAN转发器1、CAN转发器2、执行分控单元1、执行分控单元2、执行分控单元3、执行分控单元4。
具体实施方式
参阅图1。在以下描述的实施例中，CAN总线分布控制电气系统，包括：通过CAN总线电连接显示单元的主控单元、串联主控单元的CAN转发器和电连接CAN转发器的执行分控单元，并组成分散控制系统，由于本系统中，各部分器件皆为成熟货架产品，故只需将各产品组合在一起即可实现。其中CAN转发器包括CAN转发器1、CAN转发器2、CAN转发器1通过CAN总线电连接执行分控单元1和执行分控单元2，CAN转发器2通过CAN总线电连接执行分控单元3、执行分控单元4。显示器为人机接口，CAN转发器为数据中转站，执行分控单元控制执行机构完成最终动作。CAN通讯通过显示器发出控制命令。主控单元通过显示器CAN总线通讯发出控制命令，主控单元以主控板为控制枢纽，将该命令解析并发出控制命令，并以分布串联的CAN转发器为数据中转站，通过上述CAN转发器将信号加强再发送到分布控制的各执行分控单元，经执行分控单元控制执行机构完成最终动作。实现信号可靠有效的在控制系统中传输。

Claims (3)

1.一种CAN总线分布控制电气系统，包括：通过CAN总线电连接显示单元的主控单元、串联主控单元的CAN转发器和电连接CAN转发器的执行分控单元，并组成分散控制系统，其特征在于：主控单元通过显示器CAN总线通讯发出控制命令，主控单元以主控板为控制枢纽，将该命令解析并发出控制命令，并以分布串联的CAN转发器为数据中转站，通过上述CAN转发器将信号加强再发送到分布控制的各执行分控单元，经执行分控单元控制执行机构完成最终动作。
2.如权利要求1所述的一种CAN总线分布控制电气系统，其特征在于：CAN转发器包括CAN转发器1、CAN转发器2、CAN转发器1通过CAN总线电连接执行分控单元1和执行分控单元2，CAN转发器2通过CAN总线电连接执行分控单元3、执行分控单元4。
3.如权利要求1所述的一种CAN总线分布控制电气系统，其特征在于：执行控制单元执行超远距离的控制指令，实现执行机构就地控制。
CN201410702187.XA 2014-11-28 2014-11-28 总线分布式电气控制系统 Pending CN104597867A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410702187.XA CN104597867A (zh) 2014-11-28 2014-11-28 总线分布式电气控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410702187.XA CN104597867A (zh) 2014-11-28 2014-11-28 总线分布式电气控制系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104597867A true CN104597867A (zh) 2015-05-06

Family

ID=53123727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410702187.XA Pending CN104597867A (zh) 2014-11-28 2014-11-28 总线分布式电气控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104597867A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111708374A (zh) * 2020-06-22 2020-09-25 西北工业大学 一种分布式动力无人机控制系统
CN112616129A (zh) * 2020-12-30 2021-04-06 国创新能源汽车智慧能源装备创新中心(江苏)有限公司 一种控制设备与pdu小车的无线通讯系统和通讯方法
CN113348649A (zh) * 2019-03-25 2021-09-03 伊诺瓦半导体有限责任公司 执行单元的致动

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1835147A (zh) * 2005-11-07 2006-09-20 珠海市共创有限公司 有线分布式微机防误闭锁系统
US20070173957A1 (en) * 2004-02-20 2007-07-26 Fmc Kongsberg Subsea As Subsea control system
CN101221438A (zh) * 2008-01-11 2008-07-16 四川航空工业川西机器厂 大型等静压机电气控制工作站
CN103699102A (zh) * 2013-12-27 2014-04-02 山东三龙智能技术有限公司 一种分布式rtu系统
CN203708271U (zh) * 2014-02-26 2014-07-09 湖南航天机电设备与特种材料研究所 一种大型自控飞艇can网络组网结构

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070173957A1 (en) * 2004-02-20 2007-07-26 Fmc Kongsberg Subsea As Subsea control system
CN1835147A (zh) * 2005-11-07 2006-09-20 珠海市共创有限公司 有线分布式微机防误闭锁系统
CN101221438A (zh) * 2008-01-11 2008-07-16 四川航空工业川西机器厂 大型等静压机电气控制工作站
CN103699102A (zh) * 2013-12-27 2014-04-02 山东三龙智能技术有限公司 一种分布式rtu系统
CN203708271U (zh) * 2014-02-26 2014-07-09 湖南航天机电设备与特种材料研究所 一种大型自控飞艇can网络组网结构

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张培仁，孙力: "《C8051F系列单片机原理与应用》", 31 January 2013, 清华大学出版社 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113348649A (zh) * 2019-03-25 2021-09-03 伊诺瓦半导体有限责任公司 执行单元的致动
CN113348649B (zh) * 2019-03-25 2022-07-12 伊诺瓦半导体有限责任公司 致动执行单元的方法以及对应设置的系统
CN111708374A (zh) * 2020-06-22 2020-09-25 西北工业大学 一种分布式动力无人机控制系统
CN112616129A (zh) * 2020-12-30 2021-04-06 国创新能源汽车智慧能源装备创新中心(江苏)有限公司 一种控制设备与pdu小车的无线通讯系统和通讯方法
CN112616129B (zh) * 2020-12-30 2022-06-21 国创移动能源创新中心(江苏)有限公司 一种控制设备与pdu小车的无线通讯系统和通讯方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105700516B (zh) 一种既有轨道工程机械远程诊断系统
CN102522022A (zh) 驾驶设备虚拟训练系统的操作机构信号采集系统及设备
CN104954476A (zh) App平衡车控制装置及远程网络控制系统
CN104597867A (zh) 总线分布式电气控制系统
CN113703447A (zh) 无人驾驶方法及装置、系统、驾驶管理终端、存储介质
CN104360617B (zh) 一种电机控制方法
CN105162630A (zh) 一种用于诊断可编程控制器以太网通信故障的智能系统
CN103823775A (zh) 一种串口与网口智能转换器
CN201464909U (zh) 基于plc的芯棒压力矫直机控制系统
CN205219137U (zh) 总线式机器人多轴运动控制器
CN104181904A (zh) 一种基于EtherCAT和CAN总线的柔性工装控制系统
CN204913925U (zh) 冲床上下料机器人控制装置
CN107017915A (zh) 一种实现多系统共用无线网络的设备及其工作方法
CN110356433A (zh) 一种计算机联锁系统
CN105807750A (zh) 一种城轨车辆传动控制单元的半实物仿真测试装置和测试方法
CN204856888U (zh) 可移动的电器遥控设备
CN104252138B (zh) 一种水下平台控制的半实物仿真测试系统
CN209014959U (zh) 一种手操箱控制系统
CN208747209U (zh) 卸料车控制装置
CN203021196U (zh) 一种吊车无线控制系统
CN206805270U (zh) 堆料机位置检测控制系统
CN201878141U (zh) 一种用于采煤机的蓝牙传输装置
CN205594865U (zh) 一种物联网电动门窗遥控发射器
CN204946332U (zh) 一种总线传输控制系统
CN204129455U (zh) 一种水下平台控制的半实物仿真测试系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150506

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication