优化的CAN与1-Wire总线温度采集系统设计.pdf

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1、优化的CAN与1一wire总线温度采集系统设计杨柳。等优化的CAN与1一Wire总线温度采集系统设计DesignoftheOptimizedTemperatureAcquisitiOnSystemBasedonCANand1一VVireBuses饧柳胡以你郛慧茄(上海海事大学商船学院，上海201306)摘要：针对长距离、大规模、高密度的温度场测量应用，研究了一种基于cAN总线与1一wh总线的经济型系统解决方案。该方案以Cortex—m处理器为核心，对CAN总线与l—Wh总线接口的硬件电路进行优化，增强了网络的稳定性。同时，从工程实际

2、应用出发，阐述了大规模测点的优化管理与维护。该方案现已成功应用于某电厂200Mw机组的锅炉金属壁温在线检测系统，具有较好的工业应用前景。关键词：温度采集检测测点定位Dsl8820DS2484Cortex—M3l—wire总线cAN总线以太网传感器中图分类号：TH86；TP23文献标志码：ADOI：10．16086／i．crIki．issnlOoo—0380．201609014Abstract：F0rthemeasurementapplicationoflong—distarIce，large—scaleandhigh—density

3、temperaturefield，山eeconoIIIicsystematics01utionbasedonCANbusandl—Wirebusispmvided．Wi山山isscheme，tIIeCortex—M3processorisusedasthecore，aJldtheinterfacinghardwarecircuits0ftlleCANbusand1一Wjrebusareoptimized-Ihusthestabilityofnetworkisenhallced．Fmmthepmcticalen矛neering8ppl

4、ication-the叩timummanagementandmaintenaIlceforlargescalemeas删ngpointsareexpounded．r11IisschemehasbeensuccessfIlllyappliedinordinetemperatIlremeasurementsystemofboilermetalwaUtubesinacertain200MWunjt．ItsindusmalapplicationpmspectseeiIlgtobebrighl．Key啪rds：Temperatureacqui

5、sitionDetecdonLDcatingtIlemeas呲mentpointDSl8820DS2484Conex—M3l—W如BusCANbusEthemetSensorO引言1系统设计方案随着近年来自动化技术的迅速发展，温度作为最常见的测量对象之一，根据应用场合的不同，已涌现出多种传感器及其测量方法。然而，在研究某些对象的热力系统时，通常要在对象周围的较小空间里布置成百上千个测点。这种大规模、高密度的温度场测量系统对测点布置、信号采集、数据通信等都提出了较高要求。Dsl8820是DALLAs公司生产的l—wire总线数字式温度

6、传感器。该芯片体积小、成本低且精度高，供电与通信只需3根线，特别适用于这种温度场的测量应用。虽然Dsl8820已成为低成本应用方案的首选，但是受限于l—wire总线设计的初衷是为相邻器件的短距离通信提供一种便利的板级内部通信，所以在各种设计中很少能提供Dsl8820大规模网络的可靠方案。本文从cAN总线与1一Wire总线的各自特点出发，对其软硬件进行优化，设计了一套扩展能力强、易于维护的采集系统。修改稿收到日期：2015一12—08。第一作者杨柳(1986一)，男，2009年毕业于上海海事大学检测技术与自动化专业，获硕士学位．工程师

7、；主要从事船舶自动化控制系统的研究。为了提高采集系统的测点容量、通信距离以及可维护性，系统采用3层网络设计㈧，系统框图如图l所示。cANI以太网一霹窆±}翰控制器l转圳太I呵I≮舅∥I-w．re总线Dsl88212Col⋯⋯l

8、^__cANLLPCrG回Q9’门总线接口r习1764Q9Q鲻斯耀霉鱼翌且叫Ds24阴I：∞””582⋯一⋯!⋯一一-旱旱旱旱趸u⋯一12c。I⋯⋯I【检测现场一cANLLPCrG回Q91764Q’j总线接lr：数据采集器。2c：lDs2484f^r、^^图1系统框图Fig．1Blockdiagr锄ofthe

9、system各网络的功能如下。①l—wire总线，用于Dsl8820网络，可实现短距离的多点温度采集；每个数据采集器包含3路独立的56PRoCESSAUToMAl'IoN州STRUMENTAlloNVoL37N0．9September