CN107450420A - 一种基于can总线分布式工程机械监控系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统，远程监控与调度模块、GSM通信模块、远程通信单元模块、GPS模块的输出端口分别连接CAN总线的输入端口，CAN总线的输出端口分别连接控制单元、显示单元、分布式I/O单元的输入端口，所述的控制单元通过中央处理器分别与信号调理电路、驱动电路连接，信号调理电路连接传感器，驱动电路连接执行器；所述的分布式I/O单元分别与信号调理电路、驱动电路连接，信号调理电路连接传感器，驱动电路连接执行器。该系统适应于工程机械的特殊应用环境，稳定性好，可靠性高，并且具有较强的灵活性和扩展性，适合用来开发多品种小批量的工程机械控制系统。

Description

一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统
技术领域
本发明涉及一种工程机械监控系统，具体是一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统，属于工程机械监控系统技术领域。
背景技术
随着工程机械行业的高速发展,工程机械控制系统的市场需求不断增大。由于工程机械的施工环境具有高温、高振、环境恶劣的特性,一般的民用级控制系统不能满足工程机械的使用要求。
目前工程机械行业所使用的控制系统大多数是国外进口产品。国外的控制系统不仅价格昂贵,而且售后服务不及时，技术支持存在沟通障碍，不利于国内工程机械控制水平的提高。。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统，该系统适应于工程机械的特殊应用环境，稳定性好，可靠性高，并且具有较强的灵活性和扩展性，适合用来开发多品种小批量的工程机械控制系统。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统，包括远程监控与调度模块、GSM通信模块、远程通信单元模块、GPS模块、CAN总线、控制单元、显示单元、分布式I/O单元，所述的远程监控与调度模块、GSM通信模块、远程通信单元模块、GPS模块的输出端口分别连接CAN总线的输入端口，CAN总线的输出端口分别连接控制单元、显示单元、分布式I/O单元的输入端口，所述的控制单元通过中央处理器分别与信号调理电路、驱动电路连接，信号调理电路连接传感器，驱动电路连接执行器；所述的分布式I/O单元分别与信号调理电路、驱动电路连接，信号调理电路连接传感器，驱动电路连接执行器。
进一步，控制单元采用LPC2292作为控制芯片。
进一步，显示单元采用ARM92410作为主控芯片。
本发明适应于工程机械的特殊应用环境，稳定性好，可靠性高，并且具有较强的灵活性和扩展性，适合用来开发多品种小批量的工程机械控制系统，具有一定的应用推广价值。
附图说明
图1是本发明的原理结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统，包括远程监控与调度模块、GSM通信模块、远程通信单元模块、GPS模块、CAN总线、控制单元、显示单元、分布式I/O单元，所述的远程监控与调度模块、GSM通信模块、远程通信单元模块、GPS模块的输出端口分别连接CAN总线的输入端口，CAN总线的输出端口分别连接控制单元、显示单元、分布式I/O单元的输入端口，所述的控制单元通过中央处理器分别与信号调理电路、驱动电路连接，信号调理电路连接传感器，驱动电路连接执行器；所述的分布式I/O单元分别与信号调理电路、驱动电路连接，信号调理电路连接传感器，驱动电路连接执行器。
进一步，控制单元采用LPC2292作为控制芯片，该芯片功耗超低,使得控制部件的空载功耗非常低，不到3W，确保了控制部件具有稳定、可靠和长寿命的特点。
进一步，显示单元采用ARM92410作为主控芯片。
以混凝土泵车为例来说明工程机械的控制特点，每台泵车的作业控制是相对独立的；但是建筑公司需要对他们拥有的多台泵车进行位置跟踪、调度管理，并了解每辆车的工作情况和车辆健康状态；泵车生产单位需要对卖出的所有泵车进行位置跟踪、车辆健康状态实时监控、质量数据统计建立高度信息化的售后技术服务系统。可见工程机械的控制分为两部分：单个工程机械的作业控制和多工程机械的机群调度和监控。
基于工程机械控制的以上特点，工程机械的作业控制系统采用分布式现场总线控制技术，而机群调度和远程监控采用公用GSM/GPRS无线通信网络技术组成集中式远程调度和监控系统。
现场总线是连接现场智能设备和自动化系统的数字式,双向传输、多分支结构的通信网络。它实现了网络技术向现场智能设备的延伸，从而构成分布式自动化系统。应用较为广泛的现场总线有：CAN总线、Lonwork、Profibus、现场基金会总线FF等等，其中CAN总线由于具有以下一些显著的优点而得到了广泛的应用[2]:
通信介质可以是双绞线，两根总线，布线简单，成本低，总线利用率高；
通信速最高可达1Mbps的传输速率，直接通信距离最远可达10km[2]。
采用无破坏性的基于优先权的逐位仲裁技术，避免高负载情况下出现网络瘫痪，同时满足不同优先级信息的不同实时性要求。
采用短帧结构，抗干扰能力强，同时具有可靠的错误处理和检错机制、自动重发机制，保证了很低的数据出错率；容错性能好，节点故障不影响总线上的其他节点。
废除站地址编码，采用报文滤波代替总线调度，方便实现多主方式工作。
因此，本系统选用CAN总线作为工程机械作业控制的现场控制总线，总线拓扑采用线性拓扑。基于CAN总线的分布式工程机械控制系统结构示意图如图1所示，为了适应不同的工程机械监控系统需求，控制器采用模块化设计，硬件分为三个结构上完全独立的单元模块:控制单元、显示单元和远程通信单元，如果控制单元的输入输出点不能满足控制需求还可以增加分布式IO单元，些单元互相之间采用CAN通信进行连接。
其中控制单元主要负责数据的采集和处理、控制信号的输出和驱动；显示单元主要负责人机交互如数据的显示，并提供按键功能，它也承担本地储存器的角色；远程通信模块主要负责对工程机械进行定位，并完成本地与监控中心之间的数据交互。不同的工程机械可以根据需求选配不同的硬件单元。
安装在工程机械车辆控制现场的远程通信单元接收GPS卫星信号，计算出车辆本身的精度、纬度、速度和方向，同时通过CAN总线接收来自控制单元的工况数据、报警信息以及其他单元的状态数据，并利用现有的GSM/GPRS国家公众移动通信网络来实现定位信息、工况数据以及各部件状态信息的传递。
监控中心也可以下发控制命令对工程机械车辆进行控制，但这种集中式控制很少被使用，工程机械车辆的控制全部可以由现场的分布式控制系统完成，即使监控中心发生故障也不会影响到工程机械车辆的运行，这就是分布式控制的优点。
本发明适应于工程机械的特殊应用环境，稳定性好，可靠性高，并且具有较强的灵活性和扩展性，适合用来开发多品种小批量的工程机械控制系统，具有一定的应用推广价值。

Claims (3)

1.一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统，其特征在于，包括远程监控与调度模块、GSM通信模块、远程通信单元模块、GPS模块、CAN总线、控制单元、显示单元、分布式I/O单元，所述的远程监控与调度模块、GSM通信模块、远程通信单元模块、GPS模块的输出端口分别连接CAN总线的输入端口，CAN总线的输出端口分别连接控制单元、显示单元、分布式I/O单元的输入端口，所述的控制单元通过中央处理器分别与信号调理电路、驱动电路连接，信号调理电路连接传感器，驱动电路连接执行器；所述的分布式I/O单元分别与信号调理电路、驱动电路连接，信号调理电路连接传感器，驱动电路连接执行器。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统，其特征在于，所述的控制单元采用LPC2292作为控制芯片。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于CAN总线分布式工程机械监控系统，其特征在于，所述的显示单元采用ARM92410作为主控芯片。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111017756A (zh) * 2019-11-18 2020-04-17 湖南中联重科建筑起重机械有限责任公司 故障在线诊断的分布式塔机电控系统、设备及存储介质
CN111963206A (zh) * 2020-08-06 2020-11-20 中交天和机械设备制造有限公司 一种tbm压注式混凝土智能控制系统及其控制方法
CN113120762A (zh) * 2021-04-12 2021-07-16 三一汽车起重机械有限公司 一种起重机分布式控制系统及工程机械

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2529204Y (zh) * 2002-03-14 2003-01-01 韩晓明 一种车载工程机械远程监控装置
CN102147615A (zh) * 2011-05-23 2011-08-10 湖南开启时代电子信息技术有限公司 一种工程机械车辆远程管理系统
CN202075615U (zh) * 2011-05-24 2011-12-14 北京麦格天宝科技发展集团有限公司 工程机械远程监控系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2529204Y (zh) * 2002-03-14 2003-01-01 韩晓明 一种车载工程机械远程监控装置
CN102147615A (zh) * 2011-05-23 2011-08-10 湖南开启时代电子信息技术有限公司 一种工程机械车辆远程管理系统
CN102147615B (zh) * 2011-05-23 2012-11-21 湖南开启时代电子信息技术有限公司 一种工程机械车辆远程管理系统
CN202075615U (zh) * 2011-05-24 2011-12-14 北京麦格天宝科技发展集团有限公司 工程机械远程监控系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
何银菊等: "基于CAN总线的分布式工程机械监控系统设计", 《自动化技术与应用》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111017756A (zh) * 2019-11-18 2020-04-17 湖南中联重科建筑起重机械有限责任公司 故障在线诊断的分布式塔机电控系统、设备及存储介质
CN111963206A (zh) * 2020-08-06 2020-11-20 中交天和机械设备制造有限公司 一种tbm压注式混凝土智能控制系统及其控制方法
CN113120762A (zh) * 2021-04-12 2021-07-16 三一汽车起重机械有限公司 一种起重机分布式控制系统及工程机械

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