基于CAN总线的变频器远程控制卡研制

摘要

在工业控制系统中，CAN总线作为一种技术先进、可靠性高、灵活性好、功能完善且价格合理的远程网络控制方式，在工业控制领域中的应用非常广泛。但就已有的市场情况，大多数现场智能仪器仪表、电量测量装置、电机启动保护装置、各种变送器和变频器通常采用了Modbus串行接口通信协议。由于Modbus协议实现了OSI参考模型中应用层的定义，通常作为仪表设备层网络通信。而Modbus协议与CAN总线协议是互不兼容的。本文设计基于CAN总线通讯的变频器控制卡，实现CAN总线与变频器的通讯控制和端子控制，具有广泛的实际应用价值。
　　 本文首先在分析CAN总线技术和RS485串口技术等关键技术的基础上，基于远程控制卡所要实现的功能，对控制卡的总体方案进行了设计，并提出了其系统组成。其次，以控制器的设计为核心，对控制卡的硬件进行了设计，主要包括：CAN通讯模块、RS485通讯模块、开关量采集和检测模块、模拟量输出模块和电源模块的设计。在硬件设计完成后，本文对系统的软件部分进行了编程实现。本文采用模块化编程的思想，将整个软件分为三大模块：初始化子程序、数据接收子程序、数据处理子程序。最后，介绍了控制卡的抗干扰措施。并对所设计的硬件和软件进行了系统的调试，从而验证了整个控制卡的正确性和可用性。