基于CAN总线的油液在线分析检测系统设计.pdf

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1、2011年8月机床与液压Aug．2011第39卷第l6期MACHINETO0L＆HYDRAULICSVo1．39No．16DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．16．028基于CAN总线的油液在线分析检测系统设计孙启亮，郭前，王国涛，孙敏(解放军理工大学工程兵工程学院，江苏南京210007)摘要：针对目前油液分析检测技术大多不能实现实时在线检测的现状，利用CAN总线的特点，提出一种基于CAN总线的油液在线分析检测系统，详细介绍系统方案和原理，重点阐述油液监测装置的设计和CAN总线节点的软硬件实现。关键词：油液污染；在线检测；CAN总线中图分类号：T

2、P277；TP274+．5文献标识码：B文章编号：1001—3881(2011)16—077—3DesignofOn-lineAnalysisandDetectionSystemofOilBasedonCANBusSUNQiliang，GUOQian，WANGGuotao，SUNMin(EngineeringInstituteofEngineeringCorps，PLAUniversityofScienceandTechnology，NanjingJiangsu210007，China)Abstract：Inviewofpresentdevelopmentstatusthato

3、ilanalysisanddetectiontechnologymostlycannotbeusedtorealizeon—linedetection，usingcharactersofCANbus，anon—lineanalysisanddetectionsystemofoilbasedonCANbuswasproposed．Thesys—temprojectandprinciplewereintroduced．ThedesignoftheoilmonitoringsetandtherealizationsofhardwareandsoftwareofCANbusnodewe

4、refocusedon．Keywor~：Oilcontamination；On—linedetection；CANbus油液分析检测技术作为机械设备故障诊断的一个技术。重要手段，尤其在液压系统的故障诊断中发挥着巨大1系统方案及原理的作用。油液作为液压系统动力和信号传递的工作介该系统的构成如图1所示，主要由微机控制管理质，其性能关系着整个液压系统的工作状态，有资料系统和油液监测装置两大部分组成。微机控制管理系表明，60％～70％的液压元件的损坏都与液压油的污统即上位机主要由计算机、显示器和声光报警装置组染有关。目前，油液分析检测技术得到飞速的发展，成，同时还有无线通讯模块，可对设

5、备进行遥控管主要有光谱分析法、铁谱分析法、自动颗粒计数法、理。油液监测装置即下位机则是由传感器和单片机等称重法、电导法等，但这些技术大多是离线监测方组成，可对油液进行监测，并把监测数据传递给法，且不能同时对液压系统的多个检测点进行取样监CAN总线。上位机和下位机之间的通信联系依靠测，从而综合评估和诊断液压系统的故障状态。针对CAN总线控制器、CAN总线收发器以及PC．CAN适以上问题，提出了一种基于CAN总线的油液在线分配器实现。析检测系统，可对机械设备液压系统进行多点实时监测分析。CAN总线是一种多主方式的串行通信总线，具有成本低、总线利用率高、数据传输距离远、传输速率高的特

6、点。当CAN总线以5kb／s的数据传输率传输数据时，最远可达19km的数据传输距离。其还可根据报文的ID决定接收或屏蔽报文，有着可靠的错误处理和检错机制，对发送出错的信息可自动重发。鉴于以上的特点，CAN总线被广泛地应用于汽车、航空工业、机器人、智能楼宇、机械制造、数控机床、各种机械设备、交通管理、传感器、自动化仪表等领域，是目前国际上应用最为广泛的一种现场总线图1系统构成图收稿日期：2010—07—08作者简介：孙启亮(1983一)，男，硕士研究生，主要研究方向为机械装备信息化技术及应用。E—mail：sq10922@163．corn。·78·机床与液压第39卷系统工作时各节

7、点的单片机定时将采集到的监测测油液之后照射到光电元件上，当油液中有颗粒阻挡数据通过CAN总线上传到计算机控制终端，由计算入射光线时，会造成光电元件接收的光强度衰减，从机进行数据汇总分析，判定液压油性能，并实时显示而使得光电元件信号减小并产生一个脉冲，该脉冲的于显示器。当液压油污染超出阈值时，计算机向报警大小与颗粒的大小有关。单片机接收到这个信号后，装置发出指令，报警装置开始报警。计算机控制终端对数据进行简单处理，就可得到颗粒数和颗粒大小。也可根据需要向单片机发出数据查询指令，然后单片2．2单