基于CAN总线技术的电液式阀门控制器设计

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1、2010年7月机床与液压Ju1．2010第38卷第14期MACHINET00L&HYDRAULICSV01．38No．14DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．14．028基于CAN总线技术的电液式阀门控制器设计张培建，杜文静，盛巍巍，吴建国(南通大学电气工程学院，江苏南通226019)摘要：介绍电液式阀门的工作原理以及在船舶实际使用中存在的问题，设计了基于CAN总线技术的阀门控制器。该阀门控制器采用P87C552单片机，通过SJA1000实现CAN总线的功能。它接受上位机的控制

2、信号，控制执行机构中电机正反转，实现对电液式阀门的开肩与关闭控制，同时实时采集电机的电流信号和阀门的位置信号。所有的信息均通过CAN总线反馈给上位机。基于CAN总线技术的智能电液阀门控制系统与传统的电液阀门控制系统相比，可以避免阀门的布线问题。关键词：阀门；单片机；霍尔传感器；CAN总线；SJA1000中图分类号：TM571．4；TP336文献标识码：B文章编号：1001—3881(2010)14—084—3TheDesignofElectro—HydraulicValveControllerBasedonC

3、ANBusZHANGPeijian，DUWenjing，SHENGWeiwei，WUJianguo(SchoolofElectricalEngineering，NantongUniversity，NantongJiangsu226019，China)Abstract：Theprincipleofelectro—hydraulievalvewasanalyzed，andtheproblemsinpracticaluseinshipswerepresented．Anewcontrolsystemofelectro

4、—hydraulicvalvebasedonCANbuswasintroduced．ThevalvecontrollerwasdesignedbasedonCANbus．MCUofPhilips87C552andSJA1000wereusedtoachievesignalcommunication．Thevalvecontrollerreceivedthecontrolsignalsfromhostcomputertocontrolpositiveandnegativerotationofthemotorin

5、theexecutivebodyandthestartupandshutdownofvalvecouldberealized．Simultaneously，thecurrentsignalofthemotorandpositionsignalofthevalvewerecollected．AllofthesignalswerefedbacktohostcomputerbyCANbus．Comparedwiththetraditionalelectro—hydraulicvalvecontrolsystem，t

6、hisnewcontrolsystemcanavoidwiring．Keywords：Valve；MCU；Hallsensor；CANbus；SJA1000与传统的液压驱动式阀门相比，电液式阀门可以络。其具体特性如下：减少油路管的使用，节省船体空间。但电液式阀门仍(1)CAN可以多主方式工作，网络上任意一个需采用一对一的控制方式，对于每一只阀门，均需提节点均可以在任意时刻主动地向网络上的其他节点发供对应的开启、关闭控制信号。另外，电液式阀门控送信息，而不分主从，通信方式灵活。制头中，通常具有单相或三相的交流电

7、机，因此需要(2)CAN网络上的节点(信息)可分成不同的对其提供电源。除此之外，通常需要对阀门开度、电优先级，满足不同的实时要求。当两个节点同时向网机的运行电流等参数进行检测，这些信号的输出也需络传送信息时，优先级低的节点主动停止数据发送，若干根信号线。这样，尽管比起液压驱动式阀门，电而优先级高的节点可不受影响地继续传输数据，大大液式阀门具有很大的优点，但它本身也需多根信号线节省了总线冲突裁决时间；最重要的是在网络负载很与电源线。每艘船只需要阀门数量巨大，而且这些重的情况下，也不会出现网络瘫痪的情况。阀门分布

8、在船体的各个位置，因此，阀门的布线与故(3)CAN可以点对点、一点对多点(成组)及障维护都比较困难。全局广播几种传送方式接收数据。CAN采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，这样传输时间短，1基于CAN总线的电液式船用阀门控制系统受干扰的概率低，且具有极好的检错效果。鉴于电液式阀门存在的缺陷，人们开始研究基于(4)CAN的直接通信距离最远可达10km(速现场总线技术的船用阀门控制系统。作者着重介绍