变频远程监控中CAN总线设计系统

　    现在抽油机变频器，潜油电泵变频器，灌水泵变频器和加热电源等电力电子设备在油田的年夜面积推广使用。按照油田出产野外功课的非凡性----每个设备之间的距离斗劲远，但又相对集中，所以基于各类现场总线的集中节制显得越来越有需要。CAN总线在变频设备的集中打点和节制上显示了凸起的优势，其超远距离传输，和超强的抗干扰性是其他总线所不能对比的。此外最主要的一点是在整个节制系统中，不分主从的组网拓扑结构，便利的增减通信节点。

　　CAN总线有以下特点：

　　(1)CAN可所以对等结构，即多主机工作体例，收集上肆意一个节点可以在肆意时刻自动地向收集上其它节点发送信息，不分主从，通信体例矫捷。

　　(2)CAN收集上的节点可以分为分歧的优先级，知足分歧的实时需要。

　　(3)CAN采用非破损性仲裁手艺，当两个节点同时向收集上传送信息时，优先级低的节点自动 遏制发送，在收集负载很重的情形下不会呈现收集瘫痪。

　　(4)CAN可以点对点、点对多点、点对收集的体例发送和领受数据，通信距离最远10km，在距离10km的也可达到5Kbps，40m以内的传输速度为1Mbps，节点数目可达110个。

　　(5)CAN采用的是短帧结构，每一帧的有用字节数为8个，具有CRC校验和其它检测法子，数据犯错几率小。CAN节点在错误严重的情形下，具有自动封锁功能，不会影响总线上其它节点操作。

　　(6)通信介质采用廉价的双绞线，无非凡要求，用户接口简单，轻易组成用户系统。

　　系统拓扑：

　　整个系统由三个部门组成，节点信息采集卡，CAN-RS232/485转换接口和监控计较机。

 　　变频器节点信息采集：

　　节点信息主若是指变频器的各个运行参数以及运行状况，风光变频器常用的参数设置首要有：运行频率，最高频率，肇端频率，加速时刻，减速时刻，额定电流，V/F曲线选择，开环/闭环设定，多段速设定，现实输入电流、电压，现实输出电流、电压，低频抵偿；此外还有多种故障呵护监测：短路呵护（瞬间电流跨越额定电流的1.8倍），过流呵护（电流跨越额定电流的1.5倍并持续1Min），过压呵护（输入电压超出额定电压的1.2倍），欠压呵护（输入电压低于额定电压的0.8倍），温升呵护（变频器内部温度高于75摄氏度），缺相呵护，外部异常呵护等等。

　　今朝的采集体例有两种：对于原本的机型主控芯片为N87C196MC，主控板的对外的通信体例为RS485，所以在与CAN总线通信是必需外加一个RS485－CAN的转换电路。

 　　跟着产物的进级换代，DSP的应用使得通信变得加倍轻易，TI公司的TSMLF2407A芯片上集成了CAN通信接口，可以省略上面的电路。进级后的风光变频器实现起来CAN总线通信将会变得加倍的简单。

　　数据的传输与转换：

　　数据在送到总线上后，要经由过程介质传输，于CAN和谈自己对差错节制算法斗劲优化，所以对介质没有很高的要求，就通俗的双绞线由就能够达到10km的传输距离。可是考虑到变频器运行和设备节制的绝对靠得住性，我们在5km的传输规模内使用双绞线，在超出5km时采用光纤作为中心传输介质用来提高抗干扰能力。

　　CAN在传输到节制计较机时，必需外加一个电平转换器来完成与主控计较机的数据交流，其转换事理如图2所示。此外这种转换装配在今朝的市场上有斗劲成熟的产物。

 　　人机界面：

　　监控计较机的监控轨范设置装备摆设有特定系统和通用型系统两种，下面是一个通用型20套设备的集中监控人机界面。整小我机界面系统搜罗两个部门：设备监测部门和设备节制部门。

　　若在系统中增添一个设备后，可以酬报的为该设备设置一个设备号，并在系统中存储，既启用一个设备号。在系统移除一个设备后，可以删除设备号，可以再从头操作。启用后的设备编号为可操作编号，否则该编号不成操作。设备正常运行后，正常指示绿灯亮，呈现异常，红灯亮。

　　为便利操作，可以对整个系统中的多台设备分成若干个节制组进行打点，在按组操作时，对该组中的所有设备同时做出响应操作：开机，停机，紧迫停机，参数设置，频率调节等。可以同时查看该组中的配合的参数设置。双击设备号也可以按设备查看运行状况和运行曲线，也可以便利的对单个设备进行各类操作。也可以对给系统中的全数设备同时操作。