总线通常与单片机、APD转换器相结合,构成现场总线仪。它具有总线保护能力、驱动能力和抗瞬间干扰能力的特点。CAN接收发器将来自CAN通信控制器的逻辑电平信号转换为总线上的物理电平,反之,再把总线上的物理电平转换为CAN控制器能接收的逻辑电平信号。其通信介质为阻抗1208的双绞线,通信速度高,可接收110个节点,信号传输方式采用差分发送和接收,它与ISO11898标准完全兼容,内设限流电路,可防止发送输出级对电池电压的正端和负端短路,并可通过引脚8的接地电阻控制脉冲斜率,降低射频干扰。82C250真值如所示。
模块控制器89C51所有的CAN功能都是由模块控制器进行控制。模块控制器履行应用层的功能,例如,控制着执行机构、启动APD转换、处理人-机接口等。单片机80C51是一种低功耗、高性能的8位CMOS微处理器芯片,它的突出特点是把功能多样的8位CPU与闪速内存储器结合在同一芯片上,易于构建小型系统。微控制器80C51是接口电路的控制核心,可完成CAN总线协议的应用层功能,承担CAN控制器SJA1000的初始化,信息经由SJA1000实现数据的接收和发送等通信任务。
高速光电耦合器6N137为了避免总线上的各种干扰给通信电路带来影响,在CAN控制器和CAN收发器之间增加了起隔离作用的高速高频光电耦芯片6N137,其隔离电压为3kV,频率在10MHz以上。光电耦合器把输入信号与内部电路隔离开来,或者是把内部输出信号与外部电路隔离开来,开关量输入电路接入光电耦合器后,由于光电耦合器的隔离作用,使夹杂在输入开关量中的各种干扰脉冲都被挡在输入回路的一侧。由于光电耦合器不是将输入侧和输出侧的电信号进行直接耦合,而是以光为媒介进行耦合,具有较高的电气隔离和抗干扰能力。
本设计应用于由56个节点模块组成的环境设备参数监控系统,重点测试运行了对UPS的各种电压、电流、频率、功率等参数及对UPS内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部件的运行状态进行实时监控部分;测试运行了对供配电各路(进线柜、出线柜、母联柜及其他配电柜)的开关状态进行实时监控部分。通信速率<1.25Mbps,波特率低于5kbps时的通信距离为1200m,系统通信正常可靠,性能稳定。
CAN现场总线是一种开放式、数字化、多点通信的控制系统局域网络,可以预见CAN技术在当今自动化领域中具有广阔应用前景。