基于CAN总线智能皮尔兹PILZ继电器研究的详细资料:
基于CAN总线智能皮尔兹PILZ继电器研究
总线PILZ继电器指的是具有总线通信功能的PILZ继电器。在过去的几十年里,用电设备的故障预防通常使用保险丝和断路器等防护装置,这些装置的特点是比较被动,比如出现故障无法预警,出现故障诊断起来比较困难,如此一来,在一些特殊需要的地方,比如舰船、航天飞机、车辆等等,无法满足它们的需要。这样就促成了在传统的PILZ继电器中引入总线技术趋势。另外,由于总线PILZ继电器可以提供信息查询、故障记录、保护参数设置等功能,很大程度上方便了用户进行系统配置。
基于CAN总线智能皮尔兹PILZ继电器研究
传统的PILZ继电器中引入总线技术,好比PILZ继电器上多了双眼睛,使得用户能更好的把握PILZ继电器的工作状态。 总线PILZ继电器可以将具有智能化、网络功能的电器节点有机的组合起来构成一个比较*电气负载管理系统,可以对系统发出的指令进行逻辑切换、信息反馈,实现数据采集、过载保护、状态检测、故障记录等功能。这种*负载管理系统有很多优点,首先是减轻系统的重量,从而减小设备的体积,这主要体现在总线PILZ继电器是安装在距离负载比较近的地方,通过总线进行控制和信息反馈,这样就减少了电缆和连接器的使用。便是提高系统的可靠性,主要是总线PILZ继电器易采用隔离、冗余和多种错误检测与故障恢复机制,防止系统出现死机的情况。便是系统的可维护性,这主要体现在维护人员能很快的找到故障节点,并及时排除故障。第四便是提高的可扩展的可能性,这只需要对软件进行必要的修改,便可以构造成新的节点。这是一般PILZ继电器所不具备的。总线PILZ继电器除了具备传统PILZ继电器接通和关断的能力外,还具其它功能,这表现在以下几个方面:它可以利用总线进行通信,比如它的开通和关闭能依靠总线的控制指令实现,这样就改变了以前系统点对点的控制方式,减少了对电缆和连接器的依赖,大大减轻设备的重量;具有负载电流电测功能,这主要表现在可以通过查询总线来实现负载电流的实时监测;具有负载电流过载保护和短路跳闸功能,而且跳闸的阈值是可变的;具有触点状态监测功能,这主要通过查询总线指令来实现触点状态的检测;具有历史工作记录查询功能,比如PILZ继电器的过载情况、短路情况、触点工作状态等可记录在PILZ继电器中,而且即使系统掉电,这些数据也不会丢失,便于故障及时预防、诊断及维护。微机系统中经常使用的总线有三种,分别是内部总线、系统总线以及外部总线。内部总线的作用是将处理器和与其相近的芯片连接起来;系统总线的作用是实现系统板和插件板之间的通信;外部总线的作用是建立微机和外设之间的连接。常用的总线有RS232、RS485、CAN总线。对于RS232总线(双工通信),由于RS232是单总线数据传输,不可避免的会受到共地噪声和共模干扰的影响,所以通常情况下用于近距离通信,正常情况下不能超过20m。RS485使用的是平衡的发送方式和差分的接收方式,故可以减小共模干扰对通信的影响。此外,由于总线收发器的精度比较高,可以检测出来比200mV还低的电压,如此以来,使得恢复千米之外的信号变成可能。RS485的工作方式是半双工,不管什么时候,仅有一个节点的状态是发送状态,所以要想实现发送的过程,硬件电路上就需要一个通信使能信号。所以将使用性能良好的CAN总线。CAN总线是一种现场总线,它在以下串行通信网络中应用比较广泛,比如分布式控制、实时控制等等。基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的*性:仅需要两信号线便可以实现与外部的连接,同时具有错误探测的功能,内部还具有错误管理模块。
基于CAN总线智能皮尔兹PILZ继电器研究
围绕总线PILZ继电器的优点,将对CAN总线的协议进行研究,然后制定文中系统的通信协议;根据通信内容的要求,设计符合要求的单片机外围硬件电路;结合制定的通信协议和预期功能设计相应的软件程序;为增加系统的可靠性,研究影响系统可靠性的因素并采取对应措施;为实现系统远距离通信,研究影响系统通信距离的因素进一步完善系统;为实现多节点通信,研究制约总线可挂接节点数目的因素。通过以上工作来设计一个总线智能PILZ继电器节点。
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