l問題的提出
隨著計算機及其網絡技術的迅猛發展，計算機的應用領域也在不斷擴大。許多采用原始手工操作的以稱重計量為主要業務的運銷公司，在其實施自動化改造過程中也大量采用了計算機網絡技術。在計算機稱重計量自動化係統的設計與實現過程中，需要使用許多重力傳感器和大量檢測設備，而這些設備由於實際工作環境的製約大都分布在較大的地理範圍內，若采用傳統的星型拓撲結構，安裝成本和介質造價都非常高；若采用流行的LAN組件及環型總線型拓撲結構，雖可減少電纜長度，但卻增加了LAN介質及相關軟件。所以我們需要一種造價低廉又能經受工業現場環境的通信係統來實現稱重計量自動化係統中的通訊問題。於是我們就選用了控製器局部網（CAN）技術來解決這一問題。
2│AN通訊網絡技術
控製器局部網（CAN）是一種有效支持分布式控製或實時控製的串行通訊網絡，它具有下列主要特點：（1）多主站依據優先權進行總線訪問；（2）無破壞性的基於優先權的仲裁；（3）借助接受濾波的多地址幀來傳送遠程數據請求；（4）配置靈活、數據的相容性好錯誤檢測和出錯信令重發及時；（5）發送期間若丟失仲裁或由於出錯而遭破壞的幀可自動重發；
（6）暫時錯誤和永久性故障節點的判別以及故障節點的自動脫離均可及時實現。CAN中采用的CAN接口卡是一個智能型通訊接口板，板上自帶CPU，監控程序存儲在EPR0M，數據sRAM及CAN總線通訊控製器可獨立完成通訊工作。本係統主要采用CAN總線網絡技術來完成各測重點壓力傳感器的數據采集和工業PLC與上位機之間的通訊工作。
3係統總體結構
3.1工作原理
整個係統采用星型拓撲結構，應用客戶服務器
（Client/server）模式來構建整個網絡。公司內部網由總經理查詢、財務管理、數據統計、煤炭經銷四個子係統組成。遠程的磅房稱重計量係統通過調製解調器和PsTN將測重數據傳輸到網絡服務器後即可在統計、財務、查詢終端工作站上進行信息的處理和運營戶的結算。整個係統的網絡結構如圖1所示。
3.2係統軟硬件配置

4網絡服務器HPNetserver雙PentiumPro233MHzCPU，128MRAM，6.4G硬盤。公司四台工作站為P5/166MHz32MRAM，2.1G硬盤。
●公司下連的磅房稱重係統通過調製解調器連接PsTN與公司服務器相連。
●整個網絡采用Win-dowsNTserver4.0作為網絡操作係統，利用NT強大的組網功能構建整個網絡

●服務器中裝有Microsofts0Lserver數據庫服務器，工作站安裝Windows98操作係統並裝有用
PowerBui1der開發的管理係統。
由於公司總部係統網絡構建技術成熟，所以本文不再詳述，下麵主要論述磅房稱重計量自動化係統的CAN總線控製和係統軟硬件設計技術。

4稱重計量係統的硬件結構設計
4.1係統結構
稱重計量自動化係統在原有的手動機械地衡的基礎上改造設計，整個係統應用控製器局部網CAN總線技術和工業PLC控製技術構建。係統結構中稱重機械衡部分仍采用原有的設備，隻是將原有的杠杆連接部分全部由8個壓力傳感器測壓點代替，從壓力檢測開始通過CAN總線網絡通訊進行計算機檢測控製。其係統結構如圖2所示。
（1）機械地衡裝置
機械地衡裝置是由一個50T的機械衡組成，它可以在限速的情況下對通過車輛進行不同壓力點的測試。
（2）壓力傳感器檢測裝置
主要采用8個壓力傳感器與地衡端麵相接，他負責動態檢測通過地衡車輛的重力信號並將其傳輸給工業PLC采集端口，通過CAN總線傳輸到連接CAN網卡的上位機。
（3）工業PLC數據智能采集裝置
PLC數據采集裝置主要完成對壓力傳感器傳來的數據信號進行采集加工，並通過CAN總線將采集到的測壓值傳輸到上位機。PLC還可接受上位機通過CAN總線傳來的稱重精度設定、采集時序設定和地衡增益、傳感器增益設定。
（4）上位機係統
上位萬機方為數公據司網絡中的一個工作站，其內插有CAN總線網卡，負責從CAN總線采集數據並進行存儲、處理和票據打印，而且負責通過M0-DEM將某一時段的數據傳輸到公司總部的s0Lserver數據庫中。
4.2硬件設計
稱重計量係統的硬件如圖3所示。
（1）壓力傳感器信號采集處理
係統裝接有8個壓力傳感器，主要從地衡各點采集壓力。每個壓力傳感器所能輸出的信號為0-20mV，該電壓信號經過ADAM3012調理放大後成為
0-10V，用ADAM4017A/D轉換模塊轉換為數字信號後，采用485通訊方式將信號送至工業PLC。有時還要采用ADAM4520將485信號轉換為232信號，再接入PLC。
ADAM3012可將不同量程的電壓及電流轉換為易處理的電壓信號，ADAM4017模擬量輸入模塊采用16位微處理器控製△-6調製變換方式，將傳感器信號轉化成數字信號，供工業PLC采集使用。
（2）CAN通訊設計
係統采用HAPCAN-IsACAN總線接口卡，其上帶有8088CPU，板上監控程序存儲在EPR0M中。係統中各壓力傳感器和外接設備都當作CAN總線上的節點，連接上位機的CAN網卡負責將總線上的信息傳輸到上位機，同時將上位機的控製參數傳給PLC以設定稱重精度、傳感器增益、地衡增益參數和時序參數。CAN是一種智能型通訊接口卡，在通訊過程中，信息傳輸的優先權問題，幀的丟失問題以及總線訪問控製的仲裁丟失、遠程數據的請求、發送、響應、證實等均可由CAN智能處理。
5.1稱重信號采集功能
5.1.1自動/手動稱量功能
在正常情況下係統通過自動稱重計量模塊來完成整個稱重過程。在特殊情況下，比如斷電、係統出現故障時，係統將對故障現場進行保護，對於數據則采用周期性自動存儲策略來保護。此時可將係統切換到手動狀態，以保證稱重工作繼續進行。係統還提供了信息插入功能，待係統故障排除後，將手動數據重新插入數據庫。

5.1.2壓力信號采集功能
壓力信號采集模塊是一個由
定時器控製的周期性采集模塊。在PLC中設定的時序參數即為該模塊的采集周期，係統初始化時確定采集次數，然後通過CAN每隔一段時間便進行稱重數據的采集處理，達到初始化的采集次數時就對所得信息進行處理。其處理過程中還包括對水分雜質的處理和流水票據的打印。其流程如圖5所示。

5.2係統維護功能
係統維護功能主要由兩類參數設定：一類為係統參數設定，主要包括承運單位編碼、車輛皮重編碼、司秤人員編碼及碼表輸出；另一類信息為參數設定：稱重精度、傳感器增益、地衡增益、采集周期時序設定。
5.3信息查詢和報表打印功能
信息查詢功能提供下述操作：
●承運單位查詢
●車輛牌號查詢
●司秤人員查詢
●過秤時間段查詢
報表打印功能提供下述操作：
●日報台帳
●承運單位匯總表
●車輛牌號匯總表
●時間段信息匯總表
6結束語
在原始手動機械地衡稱重係統的改造與設計過程中，應用CAN通訊網絡技術和工業PLC控製檢測技術實現了測控現場許多壓力傳感器和大量檢測設備的
數據采集和控製信息的傳輸，並在實際應用中取得良好效果。
 

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