CN1631698A - 一种基于can总线的数据采集控制系统 - Google Patents

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CN1631698A
CN1631698A CN 200310122762 CN200310122762A CN1631698A CN 1631698 A CN1631698 A CN 1631698A CN 200310122762 CN200310122762 CN 200310122762 CN 200310122762 A CN200310122762 A CN 200310122762A CN 1631698 A CN1631698 A CN 1631698A
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CN 200310122762
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万钢
钟再敏
孙泽昌
魏学哲
陈觉晓
徐斌
李计融
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SHANGHAI FUEL CELL VEHICLE POWERTRAIN CO Ltd
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SHANGHAI FUEL CELL VEHICLE POWERTRAIN CO Ltd
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Abstract

本发明涉及一种基于CAN总线的数据采集控制系统，它由包括传感器和执行器的一次仪表层、二次仪表层和数据记录与显示层，其特点是，所述的二次仪表层的二次仪表均采用智能仪表，并置有统一的CAN通信接口，构成智能仪表CAN节点层，所述的数据记录与显示层即为数据采集和控制层，它亦均置有CAN通信接口构成总线配置/数据采集/控制层，总线配置/数据采集/控制层与智能仪表CAN节点层之间及各层次内部通过CAN总线通讯，一次仪表层的信号通过智能二次仪表层转换成CAN线性总线数据，传给总线配置/数据采集/控制层的上位机，完成数据采集和控制。整个系统具有强的抗干扰性能具有统一的标准接口、并且具有可扩展性，可满足不同测试场合的需要，其数据采集和控制系统可以通过CAN通讯接口，方便地与各种汽车车载和试验台测试设备相互联接，并进行数据交换。

Description

一种基于CAN总线的数据采集控制系统
技术领域
本发明涉及一种数据采集和控制系统，更具体地说，它涉及一种基于CAN总线的数据采集控制系统。
背景技术
CAN总线通讯网络是汽车车载控制器等智能设备进行数据交换的总线通讯网络之一，一般的数据采集和控制系统大都由三个层次组成：包括传感器和执行器的一次仪表层、二次仪表层和记录与显示层。
上述三个层次中，一次仪表层是满足不同应用场合的传感器和执行器。这些符合工业标准的传感器和执行元件被测试物理量包括热电偶、压力传感器、加速度传感器、电机、继电器等。
与一次仪表相连接的二次仪表主要完成信号调理和驱动功能，不同的二次仪表配合相应的一次仪表使用，将采集信号转换成可以直接连接到通用信号采集卡的电压信号、电流信号或数字逻辑量，并将上层的控制信号经过驱动模块驱动下位步进电机、继电器等执行器，完成既定的采集和控制功能。
最后一个层次的数据记录和显示层是与二次仪表相连的通用数据采集和控制层次，经过调理的信号连接到通用的模数或数模转换接口卡进行记录/显示或控制。其整个系统在数据采集和传递过程中，存在着抗干扰性差、数据接口多、没有统一标准化处理，并且不能直接与各种汽车车载和试验台测试设备进行数据交换。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种整个系统具有强的抗干扰性能，整个数据采集和控制系统具有可扩展性，可满足不同测试场合的需要，其数据采集和控制节点可以通过CAN通讯接口，方便地与各种汽车车载和试验台测试设备相互联接，并进行数据交换的一种基于CAN总线的数据采集控制系统。
本发明的技术方案是：一种基于CAN总线的数据采集控制系统，它由包括传感器和执行器的一次仪表层、二次仪表层和数据记录与显示层，其特点是，所述的二次仪表层的二次仪表均采用智能仪表，并置有统一的CAN通信接口，构成智能仪表CAN节点层，所述的数据记录与显示层即为数据采集和控制层，它亦均置有CAN通信接口，构成总线配置/数据采集/控制层，总线配置/数据采集/控制层与智能仪表CAN节点层之间及各层次内部通过CAN总线通讯，一次仪表层的信号通过智能二次仪表层转换成CAN线性总线数据，传给总线配置/数据采集/控制层的上位机，完成数据采集和控制。所述的智能二次仪表CAN节点层与总线配置/数据采集/控制层层次之间及其层次内部采用的CAN总线的描述和配置使用“可扩展标记语言—XML语言”。
一次仪表和执行器层与智能二次仪表CAN节点层之间可以采用CAN总线，亦可采用连续模拟量和数字逻辑量在内的多种连接方式。
本发明有益效果是：
本发明提供一种整个系统具有强的抗干扰性能的数据采集和控制系统，整个数据采集和控制系统具有统一的标准接口、并且具有可扩展性，可满足不同测试场合的需要，其数据采集和控制系统可以通过CAN通讯接口，方便地与各种汽车车载和试验台测试设备相互联接，并进行数据交换。
具体实施方式
下面结合附图1对本发明作进一步的描述：一种基于CAN总线的数据采集控制系统，它由包括传感器和执行器的一次仪表层、二次仪表层和数据记录与显示层，其特点是，所述的二次仪表层的二次仪表均采用智能仪表，并置有统一的CAN通信接口，构成智能仪表CAN节点层2，所述的数据记录与显示层即为数据采集和控制层，它亦均置有CAN通信接口构成总线配置/数据采集/控制层1，总线配置/数据采集/控制层1与智能仪表CAN节点层2之间及各层次内部通过CAN总线4通讯，一次仪表层3的信号通过智能二次仪表层2转换成CAN线性总线数据，传给总线配置/数据采集/控制层1的上位机，完成数据采集和控制。所述的智能二次仪表CAN节点层2、总线配置/数据采集/控制层1层次之间及其层次内部采用的CAN总线4的描述和配置使用“可扩展标记语言—XML语言”。
本发明的实施方法：
汽车数据采集和控制系统，通过组合不同的一次仪表适合不同的测量场合，其中一次仪表和执行器层3是满足不同应用场合的传感器和执行器，它包括热电偶、压力传感器、加速度传感器、电机、继电器等；与一次仪表和执行器层3相连接的智能二次仪表CAN节点层2主要完成信号调理和驱动功能，不同的智能二次仪表CAN节点层2配合相应的一次仪表使用，将采集信号转换成可以直接连接到通用信号采集卡的电压信号、电流信号或数字逻辑量，并将上层的控制信号经过驱动模块驱动下位步进电机、继电器等执行器，完成既定的采集和控制功能；最后一个层次的数据记录和显示层是与智能二次仪表CAN节点层2相连的通用数据采集和控制层次，经过调理的信号连接到通用的模数或数模转换接口卡进行记录/显示或控制。
其中仪表的信号量均由智能二次仪表2转换成CAN总线数据传给上位机，上位机仅需配置有CAN通讯接口即可完成数据采集和控制功能，智能二次仪表CAN节点层2通过总线配置/数据采集/控制层1进行集中配置不受干扰影响，并且配置使用“可扩展标记语言”即eXtensible Markup Language简称XML语言，一方面XML语言描述了整个网络的配置，可以对各个智能二次仪表CAN节点层2进行现场配置，另一方面，运用XML语言也对各个控制器组成的网络的拓扑结构、特征参数等进行描述和说明。
整个数据采集和控制系统具有可扩展性和开放性，可通过CAN通讯接口，方便地与各种汽车车载和试验台测试设备进行数据交换。

Claims (2)

1.一种基于CAN总线的数据采集控制系统，它由包括传感器和执行器的一次仪表层、二次仪表层和数据记录与显示层，其特征在于，所述的二次仪表层的二次仪表均采用智能仪表，并置有统一的CAN通信接口，构成智能仪表CAN节点层(2)，所述的数据记录与显示层即为数据采集和控制层，它亦均置有CAN通信接口构成总线配置/数据采集/控制层(1)，总线配置/数据采集/控制层(1)与智能仪表CAN节点层(2)之间及各层次内部通过CAN总线(4)通讯，一次仪表层(3)的信号通过智能二次仪表层(2)转换成CAN线性总线数据，传给总线配置/数据采集/控制层(1)的上位机，完成数据采集和控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于CAN总线的数据采集控制系统，其特征在于，所述的智能二次仪表CAN节点层(2)、总线配置/数据采集/控制层(1)层次之间及其层次内部采用的CAN总线(4)的描述和配置使用“可扩展标记语言—XML语言”。
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