CN113886320A - 再生制动能量装置智能运维平台中can总线传输的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种再生制动能量装置智能运维平台中CAN总线传输的方法，应用于再生制动能量装置智能运维平台中各个组再生制动能量装置内部的通讯；其采用的方法是再生制动能量装置的采集板、主控板与工业平板电脑ARM显示屏之间的通信过程，利用再生制动能量装置采集板控制芯片GD32450Z、主控板控制芯片DSP28335和工业平板电脑ARM显示屏的特点定制的通信协议，提高再生制动能量装置的采集板、主控板与工业平板电脑ARM显示屏之间的通信效率，保证实时波形、故障录波和多机协同控制的传输可靠性。

Description

再生制动能量装置智能运维平台中CAN总线传输的方法
技术领域
本发明涉及现场总线通信技术领域，具体涉及再生制动能量装置智能运维平台中CAN总线传输的方法。
背景技术
地铁运行过程中，再生制动能量装置实现了牵引网电压保障列车再生制动的同时又实现了再生电能再利用的目的。再生制动能量装置通过统一的智能运维平台进行统一监控与管理。
现代的监控系统应用中对于远程的数据通信要求越来越高，传统的总线机制如RS232、RS485等已经无法满足大数据量实时通信系统的需要。现在流行的USB总线可以达到非常高的传输速率，但传输距离有较大的限制。工业以太网兼有相对高速和长距离传输的优点，与C6000系列DSP(Digital SignalProcessor，数字信号处理器)芯片相结合，可以实现远程高速数据通信系统。现场总线CAN（Controller Area Network）是控制器局域网的简称，是连接现场设备和自动化系统的通信网络，具有全数字信号传输，控制功能分散、开放等特点。相较其他现场总线，具有可靠性高、价格低廉等优势，因此得到了广泛的应用。CAN总线在再生制动能量装置智能运维平台中具有重要的作用，它为再生制动能量装置、微处理器等智能设备提供了开放的通信平台，保证设备之间实时的进行数据交换，此协议让多台再生制动能量装置协同工作成为可能。但是传统的CAN总线的应用层协议，因为传输效率比较低等问题，不适用于再生制动能量装置智能运维平台所要求的通信环境，因此需要考虑高效率实时数据传输的CAN总线的方法。
发明内容
1.所要解决的技术问题：
针对上述技术问题，本发明提供一种再生制动能量装置智能运维平台中CAN总线传输的方法，采用每次通信都要识别身份ID，提高了CAN总线通信中的安全性，提高再生制动能量装置和工业平板电脑ARM的通信效率，保证实时波形、故障录波和多机协同控制的传输可靠性。
2.技术方案：
一种再生制动能量装置智能运维平台中CAN总线传输的方法，其特征在于： 应用于再生制动能量装置智能运维平台中各个组再生制动能量装置内部的通讯；所述各个组再生制动能量装置均包括一个再生制动能量装置、本站电力管理系统、PLC采集器和再生制动光电交换机；所述再生制动能量装置、本站电力管理系统之间通过RS485实现通讯相连；所述PLC采集器通过RS485与再生制动能量装置通讯，并且处理运维平台侧的多机协同主控制器通过再生制动光电交换机发送的光纤信号，对再生制动能量装置进行遥控操作；每个再生制动能量装置将遥信遥测数据通过再生制动光电交换机发送光纤信号汇总至智能运维平台；
每个再生制动能量装置均包括连接的主控板、采集板、工业平板电脑ARM；所述再生制动能量装置的主控板与采集板、工业平板电脑ARM通过CAN总线实现数据传输；数据传输方法具体包括以下步骤：
步骤一：再生制动能量装置的识别过程；再生制动能量装置利用广播ID的方式，每隔预设时间发送其对应的生产编号与唯一ID；工业平板电脑ARM接收再生制动能量装置发送的信息，并根据生产编号判断其对应的唯一ID是否发生改变或者重复；如果出现改变或者重复在工业平板电脑ARM端通过显示屏显示；管理员根据显示屏显示手动修改再生制动能量装置的ID，使平台中的每个再生制动能量装置的ID实现不重复。
步骤二：设备电气量的波形数据的发送过程；工业平板电脑ARM每隔一段时间利用广播发送“同步收集指令”；再生制动能量装置的主控板收到“同步收集指令”后，其采集板在下一个波形的过零点开始收集一个周期的波形数据；在数据收集完毕的两个周期后，工业平板电脑ARM以ID号的大小来轮流发送给再生制动能量装置“允许发送指令”，再生制动能量装置依次发送收集的波形数据。
步骤三：设备状态数据的发送过程；所述设备状态数据包括设备状态数据、故障代码数据以及开关量数据；再生制动能量装置每间隔预设的时间发送其对应的设备状态数据；工业平板电脑ARM收到设备状态数据后，通过数据帧中的ID标记判断是哪一台再生制动能量装置发送过来的。
步骤四：再生制动能量装置的参数修改过程；工业平板电脑ARM发送参数召唤命令，再生制动能量装置收到该指令后识别指令中的ID号并与自己的ID比较；如果ID与本装置的ID号一致则发送装置的相关参数给工业平板电脑ARM；工业平板电脑ARM收到参数后通过显示屏显示，操作人员能够根据在该参数的基础上修改；若有需要修改的参数，则工业平板电脑ARM发送需要修改的参数，再生制动能量装置收到参数后，对比自己的ID，如果ID与自己的一致，则修改相应的参数。
步骤五：工业平板电脑ARM与再生制动能量装置之间的命令发送过程；工业平板电脑ARM发送动作命令；所述动作命令包括停止、运行、待机命令；再生制动能量装置接收到命令后，识别指令中的ID号并与自己的ID比较；如果ID与自己的一致，则修改相应的参数。
进一步地，所述再生制动能量装置中的采集板控制芯片选用GD32450Z芯片。
进一步地，再生制动能量装置中的主控板控制芯片选用DSP28335芯片。
进一步地，所述主控板与其连接的采集板通过CAN总线实现通讯。
3.有益效果：
本发明提供的一种再生制动能量装置智能运维平台中CAN总线传输的方法，在每次通信平台的命令与再生制动装置之间进行传输时，均要识别身份ID。本方法不仅能够提高了CAN总线通信中的安全性，而且又能提高再生制动能量装置和工业平板电脑ARM的通信效率，保证实时波形、故障录波和多机协同控制的传输可靠性。
附图说明
图1为本发明中一组再生制动能量装置的通讯示意图；
图2为本发明中的本发明中的再生制动能量装置智能运维平台对应的通讯连接示意图；
图3为本发明中再生制动能量装置的主控板与工业平板电脑ARM通过CAN总线实现数据传输的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行具体的说明。
本发明中涉及再生制动能量装置智能运维平台用来将其对应的所有再生制动能量装置的数据进行汇总显示并实现控制，那么在数据采集与传输中需要根据需要将再生制动能量装置进行分组汇总；每个再生制动能量装置组之间进行通讯汇总数据，本方案中对于同一个再生制动能量装置组之间的装置通过CAN实现其主板与工业平板电脑ARM的数据传输，可以满足平台的需要。
如附图1-3所示，一种再生制动能量装置智能运维平台中CAN总线传输的方法，其特征在于： 应用于再生制动能量装置智能运维平台中各个组再生制动能量装置内部的通讯；所述各个组再生制动能量装置均包括一个再生制动能量装置、本站电力管理系统、PLC采集器和再生制动光电交换机；所述再生制动能量装置、本站电力管理系统之间通过RS485实现通讯相连；所述PLC采集器通过RS485与再生制动能量装置通讯，并且处理运维平台侧的多机协同主控制器通过再生制动光电交换机发送的光纤信号，对再生制动能量装置进行遥控操作；每个再生制动能量装置将遥信遥测数据通过再生制动光电交换机发送光纤信号汇总至智能运维平台。
每个再生制动能量装置均包括连接的主控板、采集板、工业平板电脑ARM；所述再生制动能量装置的主控板与采集板、工业平板电脑ARM通过CAN总线实现数据传输；数据传输方法具体包括以下步骤：
步骤一：再生制动能量装置的识别过程；再生制动能量装置利用广播ID的方式，每隔预设时间发送其对应的生产编号与唯一ID；工业平板电脑ARM接收再生制动能量装置发送的信息，并根据生产编号判断其对应的唯一ID是否发生改变或者重复；如果出现改变或者重复在工业平板电脑ARM端通过显示屏显示；管理员根据显示屏显示手动修改再生制动能量装置的ID，使平台中的每个再生制动能量装置的ID实现不重复。
步骤二：设备电气量的波形数据的发送过程；工业平板电脑ARM每隔一段时间利用广播发送“同步收集指令”；再生制动能量装置的主控板收到“同步收集指令”后，其采集板在下一个波形的过零点开始收集一个周期的波形数据；在数据收集完毕的两个周期后，工业平板电脑ARM以ID号的大小来轮流发送给再生制动能量装置“允许发送指令”，再生制动能量装置依次发送收集的波形数据。
步骤三：设备状态数据的发送过程；所述设备状态数据包括设备状态数据、故障代码数据以及开关量数据；再生制动能量装置每间隔预设的时间发送其对应的设备状态数据；工业平板电脑ARM收到设备状态数据后，通过数据帧中的ID标记判断是哪一台再生制动能量装置发送过来的。
步骤四：再生制动能量装置的参数修改过程；工业平板电脑ARM发送参数召唤命令，再生制动能量装置收到该指令后识别指令中的ID号并与自己的ID比较；如果ID与本装置的ID号一致则发送装置的相关参数给工业平板电脑ARM；工业平板电脑ARM收到参数后通过显示屏显示，操作人员能够根据在该参数的基础上修改；若有需要修改的参数，则工业平板电脑ARM发送需要修改的参数，再生制动能量装置收到参数后，对比自己的ID，如果ID与自己的一致，则修改相应的参数。
步骤五：工业平板电脑ARM与再生制动能量装置之间的命令发送过程；工业平板电脑ARM发送动作命令；所述动作命令包括停止、运行、待机命令；再生制动能量装置接收到命令后，识别指令中的ID号并与自己的ID比较；如果ID与自己的一致，则修改相应的参数。
进一步地，所述再生制动能量装置中的采集板控制芯片选用GD32450Z芯片。
进一步地，再生制动能量装置中的主控板控制芯片选用DSP28335芯片。
进一步地，所述主控板与其连接的采集板通过CAN总线实现通讯。
本方案中，每次通信都要识别身份ID，提高了CAN总线通信中的安全性，提高再生制动能量装置和工业平板电脑ARM的通信效率，保证实时波形、故障录波和多机协同控制的传输可靠性。
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (4)

1.再生制动能量装置智能运维平台中CAN总线传输的方法，其特征在于：应用于再生制动能量装置智能运维平台中各个组再生制动能量装置内部的通讯；所述各个组再生制动能量装置均包括一个再生制动能量装置、本站电力管理系统、PLC采集器和再生制动光电交换机；所述再生制动能量装置、本站电力管理系统之间通过RS485实现通讯相连；所述PLC采集器通过RS485与再生制动能量装置通讯，并且处理运维平台侧的多机协同主控制器通过再生制动光电交换机发送的光纤信号，对再生制动能量装置进行遥控操作；每个再生制动能量装置将遥信遥测数据通过再生制动光电交换机发送光纤信号汇总至智能运维平台；
每个再生制动能量装置均包括连接的主控板、采集板、工业平板电脑ARM；所述再生制动能量装置的主控板与采集板、工业平板电脑ARM通过CAN总线实现数据传输；数据传输方法具体包括以下步骤：
步骤一：再生制动能量装置的识别过程；再生制动能量装置利用广播ID的方式，每隔预设时间发送其对应的生产编号与唯一ID；工业平板电脑ARM接收再生制动能量装置发送的信息，并根据生产编号判断其对应的唯一ID是否发生改变或者重复；如果出现改变或者重复在工业平板电脑ARM端通过显示屏显示；管理员根据显示屏显示手动修改再生制动能量装置的ID，使平台中的每个再生制动能量装置的ID实现不重复；
步骤二：设备电气量的波形数据的发送过程；工业平板电脑ARM每隔一段时间利用广播发送“同步收集指令”；再生制动能量装置的主控板收到“同步收集指令”后，其采集板在下一个波形的过零点开始收集一个周期的波形数据；在数据收集完毕的两个周期后，工业平板电脑ARM以ID号的大小来轮流发送给再生制动能量装置“允许发送指令”，再生制动能量装置依次发送收集的波形数据；
步骤三：设备状态数据的发送过程；所述设备状态数据包括设备状态数据、故障代码数据以及开关量数据；再生制动能量装置每间隔预设的时间发送其对应的设备状态数据；工业平板电脑ARM收到设备状态数据后，通过数据帧中的ID标记判断是哪一台再生制动能量装置发送过来的；
步骤四：再生制动能量装置的参数修改过程；工业平板电脑ARM发送参数召唤命令，再生制动能量装置收到该指令后识别指令中的ID号并与自己的ID比较；如果ID与本装置的ID号一致则发送装置的相关参数给工业平板电脑ARM；工业平板电脑ARM收到参数后通过显示屏显示，操作人员能够根据在该参数的基础上修改；若有需要修改的参数，则工业平板电脑ARM发送需要修改的参数，再生制动能量装置收到参数后，对比自己的ID，如果ID与自己的一致，则修改相应的参数；
步骤五：工业平板电脑ARM与再生制动能量装置之间的命令发送过程；工业平板电脑ARM发送动作命令；所述动作命令包括停止、运行、待机命令；再生制动能量装置接收到命令后，识别指令中的ID号并与自己的ID比较；如果ID与自己的一致，则修改相应的参数。
2.根据权利要求1所述的再生制动能量装置智能运维平台中CAN总线传输的方法，其特征在于：所述再生制动能量装置中的采集板控制芯片选用GD32450Z芯片。
3.根据权利要求1所述的再生制动能量装置智能运维平台中CAN总线传输的方法，其特征在于：再生制动能量装置中的主控板控制芯片选用DSP28335芯片。
4.根据权利要求1所述的再生制动能量装置智能运维平台中CAN总线传输的方法，其特征在于：所述主控板与其连接的采集板通过CAN总线实现通讯。
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