1、目 錄摘 要1abstract20 引言40.1電梯監(jiān)控發(fā)展現(xiàn)狀40.2 can總線的應(yīng)用概況50.3 本文主要內(nèi)容51 基礎(chǔ)理論與概念71.1 監(jiān)控系統(tǒng)的概念71.2電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控的概念81.3 現(xiàn)場總線技術(shù)91.4 can總線技術(shù)111.4.1 can總線概述111.4.2 can總線的性能特點151.4.3 can 總線的技術(shù)規(guī)范162 基于can總線的電梯監(jiān)控系統(tǒng)方案232.1 can總線電纜及波特率232.2 基于can總線的遠(yuǎn)程電梯監(jiān)控的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)232.3 上位機(jī)監(jiān)控軟件方案選擇243 串口-can總線適配器設(shè)計273.1硬件設(shè)計軟件介紹273.2 485-can適配器硬件設(shè)計283

2、.2.1 rs-485系統(tǒng)概述283.2.2 can-485適配器總體設(shè)計和工作原理293.2.3適配轉(zhuǎn)換器硬件設(shè)計313.2.4轉(zhuǎn)換程序設(shè)計343.3 232-can 適配器硬件設(shè)計373.3.1 rs-232 系統(tǒng)概述373.3.2 can-232適配器總體設(shè)計及原理383.2.3 硬件設(shè)計393.2.4 轉(zhuǎn)換程序設(shè)計414 監(jiān)控軟件454.1 建立工程組態(tài)454.2 小區(qū)主界面設(shè)計474.3 電梯監(jiān)控單元界面494.4監(jiān)控系統(tǒng)通訊部分504.5 故障模擬525 結(jié)論與展望556參考文獻(xiàn)567譯 文588原文說明70摘 要近年來具有先進(jìn)控制技術(shù)的電梯日趨普及,尤其在許多新建的智能建筑中更是

3、選用了各種高檔電梯,使得電梯監(jiān)控和弱電控制之間的有機(jī)結(jié)合成為可能。但由于傳統(tǒng)的管理理念以及電梯制造商和弱電供應(yīng)商的相對獨立性,使得電梯監(jiān)控和弱電控制之間的相互滲透進(jìn)展緩慢,大多數(shù)電梯監(jiān)控基本上都是電梯供應(yīng)商提供一個封閉的系統(tǒng)。隨著計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,使得電梯與樓宇自控管理采用can總線進(jìn)行電梯的分布式控制成為了可能。將電梯的控制功能分為若干模塊,又用不同的控制器完成各部分特定的功能,各控制器間采用可靠的通信技術(shù)控制局域網(wǎng)傳遞信息,相互進(jìn)行通信,協(xié)同工作。這樣,系統(tǒng)可以實現(xiàn)電纜的插接化,并大大減少井道中電纜數(shù)量,減少布線工作量和維護(hù)成本。而且,可以使得系統(tǒng)中各個控制器有更充裕的時間用于進(jìn)

4、一步完善其自身的功能,以改善電梯的性能。本文所設(shè)計的系統(tǒng)是基于can總線開發(fā)的,作為電梯分布式控制的一部分完成對安全回路開關(guān)故障的檢測,包括檢測單元、處理器、can總線通信、保護(hù)單元等本文主要對一部分己經(jīng)安裝了rs485串行通信的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了改造并配以simatic wincc組態(tài)軟件作為監(jiān)控界面,研究了總線在電梯監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用以及實現(xiàn)。關(guān)鍵詞：電梯監(jiān)控系統(tǒng)， can總線， rs-485， winccelevator monitoring system based on can-busabstractadvanced control technology in recent years t

5、he growing popularity of lift, especially in many new buildings more intelligent use of various high-grade elevator, making the lift between the monitor and control the combination of weak possible.however, traditional management and the elevator manufacturer and supplier of the relative independenc

6、e of the weak, so weak monitoring and control of elevators between the slow penetration, the majority of the lift elevator monitoring suppliers are basically a closed system.with the computer technology and network technology, making use of elevators and building automation management elevator can b

7、us distributed control as possible.the elevators control functions are divided into several modules, but also in different parts of the controller to complete a specific function, the controller uses reliable communication between the control of local area network technology to transmit information,

8、 communicate with each other, work together.this system can plug the cable-based and greatly reduce the number of wells in the cable, reducing wiring workload and maintenance costs.furthermore, each controller can make the system have more time to further improve their own capabilities, to improve t

9、he lift performance.this detection system is developed based on the bus, distributed control as part of the lift to complete the safety circuit switch fault detection, including detection unit, processor, can bus communication, the protection unit, etc. in this paper, has been installed on the part

10、of the rs485 serial communication line monitoring system was modified and accompanied simatic wincc configuration software as a control interface to study the bus in the elevator control system application and implementation.key words: elevator monitoring system， can-bus， rs-485， wincc 基于can現(xiàn)場總線的電梯監(jiān)

11、控系統(tǒng)設(shè)計馮煜宸 0221061340 引言隨著城市化建設(shè)的快速發(fā)展，隨著人們生活質(zhì)量的提高，現(xiàn)代化智能住宅小區(qū)不斷涌現(xiàn)。智能大樓成為一種趨勢。而在智能大樓中，電梯的安全穩(wěn)定運行，是至關(guān)重要的。因此，對于及時發(fā)現(xiàn)電梯故障并迅速維修就顯得相當(dāng)必要了。目前國內(nèi)的電梯服務(wù)水平大多仍局限于現(xiàn)場電梯出現(xiàn)了問題，通知維修中心，由維修中心派專人到現(xiàn)場勘查并排除故障。響應(yīng)速度慢，還需要現(xiàn)場派專人監(jiān)守。小區(qū)中的電梯數(shù)量多，位置分散，給物業(yè)管理帶來極大的不便。電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對多臺電梯運行狀態(tài)及故障實時監(jiān)控，降低服務(wù)成本，節(jié)省大量人力，是現(xiàn)代物業(yè)的一種必要手段。0.1電梯監(jiān)控發(fā)展現(xiàn)狀具備一定規(guī)模的電梯公司

12、均具有結(jié)合自己產(chǎn)品的電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，其特點為：以本公司產(chǎn)品為對象，按照預(yù)定接口和通訊方式對電梯運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控；不同公司的電梯產(chǎn)品互不兼容。國內(nèi)90年代以前生產(chǎn)安裝的電梯基本無監(jiān)控接口。近年來國內(nèi)有的高校、科研單位、電梯配件生產(chǎn)企業(yè)開始進(jìn)行電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)研究，例如天津大學(xué)研制的動態(tài)模擬電梯實時遠(yuǎn)程監(jiān)控和針對奧的斯電梯的遠(yuǎn)程監(jiān)測裝置；中國建筑科學(xué)研究院建筑機(jī)械化分院開發(fā)的人民大會堂電梯遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)等我國現(xiàn)有電梯各品牌之間均沒有一個統(tǒng)一的通信協(xié)議，對弱電監(jiān)控所需的軟件和硬件均未作統(tǒng)一的規(guī)范，許多甚至不是基本配置。如要作社會集約管理，則對現(xiàn)有電梯的改造工作量將會很大，必須從技術(shù)上規(guī)范各家電梯供應(yīng)

13、商對外提供一個統(tǒng)一的通信口和通信協(xié)議，從技術(shù)上來說應(yīng)是不成問題的，目前各主要電梯制造商都能做到即使機(jī)內(nèi)的程序不受外界干擾，又可以用一個規(guī)范的協(xié)議進(jìn)行通信，向外提供電梯的運行狀態(tài)或接收來自外部的控制指令。0.2 can總線的應(yīng)用概況20世紀(jì)80年代, 德國的bosch 公司首先應(yīng)用can總線于汽車內(nèi)部的測控通信。can國際標(biāo)準(zhǔn)化的制定,更加推動了它的發(fā)展和應(yīng)用,已有intel、motorola、philips、s iemens等百余家國際大公司支持can總線協(xié)議。現(xiàn)在,在歐美等國can總線已被廣泛地應(yīng)用于汽車、火車、輪船、機(jī)器人、智能樓宇、機(jī)械制造、數(shù)控機(jī)床、各種機(jī)械設(shè)備、交通管理、傳感器、自動

14、化儀表等領(lǐng)域。從“九五”開始, 我國政府就投資支持現(xiàn)場總線的開發(fā),其中can 等總線在國內(nèi)已經(jīng)得到較廣泛的應(yīng)用,被大量地應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)監(jiān)控、電廠測控、火災(zāi)報警、變電站控制、煤炭綜合監(jiān)控等。很多大專院校及科研單位也投入大量的人力和資金加強現(xiàn)場總線,尤其是can總線技術(shù)的研究和開發(fā)0.3 本文主要內(nèi)容本文分為五個章節(jié)。第一章介紹本文涉及到基礎(chǔ)理論與概念。第二章進(jìn)行總體方案的設(shè)計。第三章進(jìn)行相關(guān)適配器的硬件設(shè)計。第四章設(shè)計電梯監(jiān)控系統(tǒng)的上位監(jiān)控系統(tǒng)及界面。最后一章進(jìn)行總結(jié)。1 基礎(chǔ)理論與概念1.1 監(jiān)控系統(tǒng)的概念典型的閉路監(jiān)控系統(tǒng)主要由攝像機(jī)部分、傳輸部分、控制與記錄部分以及顯示部分四大塊組成。攝像部

15、分是電視監(jiān)控系統(tǒng)的前沿部分，是整個系統(tǒng)的“眼睛”。在被監(jiān)視場所面積較大時，在攝像機(jī)上加裝變焦距鏡頭，使攝像機(jī)所能觀察的距離更遠(yuǎn)、更清楚；還可把攝像機(jī)安裝在電動云臺上，可以使云臺帶動攝像機(jī)進(jìn)行水平和垂直方向的轉(zhuǎn)動，從而使攝像機(jī)能覆蓋的角度更大。華賽奧 監(jiān)控系統(tǒng) 在某些情況下，特別是在室外應(yīng)用的情況下，為了防塵、防雨、抗高低溫、抗腐蝕等，對攝像機(jī)及其鏡頭還應(yīng)加裝專門的防護(hù)罩，甚至對云臺也要有相應(yīng)的防護(hù)措施。傳輸部分就是系統(tǒng)的圖像信號通路。一般來說，傳輸部分單指的是傳輸圖像、聲音信號。同時，由于需要有控制中心通過控制臺對攝像機(jī)、鏡頭、云臺等進(jìn)行控制，因而在傳輸系統(tǒng)中還包含有控制信號的傳輸。在傳輸方式

16、上，近距離一般采用視頻線傳輸，不超過一兩公里的距離一般采用同軸電纜傳輸，更遠(yuǎn)的距離則可采用光纖傳輸。對于遠(yuǎn)距離傳輸，還需配備視頻信號放大、圖像信號的較正與補償設(shè)備?？刂婆c記錄部分負(fù)責(zé)對攝像機(jī)及其輔助部件（如鏡頭、云臺）的控制，并對圖像、聲音信號的進(jìn)行記錄。目前硬盤錄像機(jī)的技術(shù)發(fā)展得較完善，它不但可以記錄圖像和聲音，而且還包含了畫面分割切換、云臺鏡頭控制等功能，基本上取代了以往使用的畫面切換器、畫面分割器、云臺控制器、鏡頭控制器等產(chǎn)品。如果客戶要求能對云臺、鏡頭（特別是高速球）進(jìn)行非常方便的控制，則可以加配控制鍵盤。顯示部分一般由幾臺或多臺監(jiān)視器組成。在攝像機(jī)數(shù)量不是很多，要求不是很高的情況下，

17、一般直接將監(jiān)視器接在硬盤錄像機(jī)上即可。如果攝像機(jī)數(shù)量很多，并要求多臺監(jiān)視器對畫面進(jìn)行復(fù)雜的切換顯示，則須配備“矩陣”來實現(xiàn)?；痉辣I報警監(jiān)控系統(tǒng)專用監(jiān)視器價格較貴，為了節(jié)省開支，也可用普通電視機(jī)替代。目前監(jiān)控系統(tǒng)隨著計算機(jī)的發(fā)展水平的提高，已經(jīng)由模擬系統(tǒng)向數(shù)字化系統(tǒng)轉(zhuǎn)變，數(shù)字化系統(tǒng)在功能上較模擬系統(tǒng)完善，操作極其智能化和集中化等。監(jiān)控系統(tǒng)適用場所包括：政府機(jī)關(guān)、電力電信、監(jiān)獄、軍隊、銀行、金庫、超市、商場、賓館、小區(qū)、學(xué)校、辦公樓、道路監(jiān)控等。1.2電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控的概念 電梯遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)（remote elevator monitoring system，rems），是指某個區(qū)域（一幢大樓，一群

18、大樓，一個小區(qū)，一個城市，一個國家等）中安裝多部電梯后，對這些電梯進(jìn)行集中遠(yuǎn)程監(jiān)控，并對這些電梯的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行管理、維護(hù)、統(tǒng)計、分析、故障診斷及救援。其目的是對在用電梯進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)維護(hù)，遠(yuǎn)程故障診斷及處理，故障的早期診斷與早期排除，以及對電梯的運行性能及故障情況進(jìn)行統(tǒng)計與分析，并在分析的基礎(chǔ)之上選擇合理的派梯方案。一般的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)都包括數(shù)據(jù)采集、信號轉(zhuǎn)換、信號分析與處理、狀態(tài)顯示以及故障報警等幾部分。電梯狀態(tài)數(shù)據(jù)從電梯控制柜上的通訊接口出來，經(jīng)由數(shù)據(jù)采集模塊，在采集模塊中通過一番處理，包括協(xié)議轉(zhuǎn)換和故障判斷等。然后，采集模塊再將數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)，上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，或進(jìn)行狀態(tài)畫

19、面顯示，或通過多種手段（現(xiàn)場語音報警、電話報警、手機(jī)短信報警）進(jìn)行故障報警，并把這些數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行管理、維護(hù)和分析。1.3 現(xiàn)場總線技術(shù)現(xiàn)場總線是一種工業(yè)數(shù)據(jù)總線，是自動化領(lǐng)域中底層數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。按照iec的解釋現(xiàn)場總線是指安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動裝置之間的數(shù)字式、串行、多點通信的數(shù)據(jù)總線。 它是連接智能現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的全數(shù)字、雙向、多站的通信系統(tǒng)。主要解決工業(yè)現(xiàn)場的智能化儀器儀表、控制器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等現(xiàn)場設(shè)備間的數(shù)字通信以及這些現(xiàn)場控制設(shè)備和高級控制系統(tǒng)之間的信息傳遞問題。現(xiàn)場總線主要用于主要用于制造業(yè)、流程工業(yè)、交通、樓宇、電力等方面的自動化系統(tǒng)中?，F(xiàn)場總線

20、技術(shù)是控制、計算機(jī)、通訊技術(shù)的交叉與集成，幾乎涵蓋了所有連續(xù)、離散工業(yè)領(lǐng)域，如過程自動化、制造加工自動化、樓半自動化、家庭自動化等等。它的出現(xiàn)和快速發(fā)展體現(xiàn)了控制領(lǐng)域?qū)档统杀?、提高可靠性、增強可維護(hù)性和提高數(shù)據(jù)采集的智能化的要求?，F(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)為兩個方面：一個是低速現(xiàn)場總線領(lǐng)域的不斷發(fā)展和完善；另一個是高速現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展。而目前現(xiàn)場總線產(chǎn)品主要是低速總線產(chǎn)品，應(yīng)用于運行速率較低的領(lǐng)域，對網(wǎng)絡(luò)的性能要求不是很高。從實際應(yīng)用狀況看，大多數(shù)現(xiàn)場總線，都能較好地實現(xiàn)速率要求較低的過程控制。因此，在速率要求較低的控制領(lǐng)域，誰都很難統(tǒng)一整個市場。就目前而言，由于ff基金會幾乎集中了世界上主要

21、自動化儀表制造商，其全球影響力日益增加，但其在中國市場營銷力度似乎不足，市場份額不是很高，lonworks形成了全面的分工合作體系，在國內(nèi)有一些實質(zhì)性的進(jìn)展，在樓宇自動化、家庭自動化、智能通信產(chǎn)品等方面，lonworks則具有獨特的優(yōu)勢。在離散制造加工領(lǐng)域，由于行業(yè)應(yīng)用的特點和歷史原因，profibus和can經(jīng)在這一領(lǐng)域形成了自己的優(yōu)勢，具有較強的競爭力。國內(nèi)廠商的規(guī)模相對較小，研發(fā)能力較差，更多的是依賴技術(shù)供應(yīng)商的支持，比較容易受現(xiàn)場總線技術(shù)供應(yīng)商 (芯片制造商等)對國內(nèi)的支持和市場推廣力度的影響。而且，還有一個不可忽視的一點就是在構(gòu)建自動化管理系統(tǒng)時，選擇的上位機(jī)，比如組態(tài)軟件對總線設(shè)備

22、的支持程度，有些監(jiān)控組態(tài)軟件，比如紫金橋監(jiān)控組態(tài)軟件或者intouch等對一些主流的總線設(shè)備比如lonworks、profibus、can等有著良好的支持，通過dde、opc或者直接連接等方式進(jìn)行通訊，采集數(shù)據(jù)。這樣可以方便用戶的選擇，而一些組態(tài)軟件則支持的種類較少，是用戶選擇的范圍也隨之減少。由于目前自動化技術(shù)從單機(jī)控制發(fā)展到工廠自動化fa，發(fā)展到系統(tǒng)自動化。工廠自動化信息網(wǎng)絡(luò)可分為以下三層結(jié)構(gòu)：工廠管理級、車間監(jiān)控級、現(xiàn)場設(shè)備級，而現(xiàn)場總線是工廠底層設(shè)備之間的通信網(wǎng)絡(luò)。這里先介紹一下以太網(wǎng)，本文特指工業(yè)以太網(wǎng)，工業(yè)以太網(wǎng)是作為辦公室自動化領(lǐng)域衍生的工業(yè)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，按習(xí)慣主要指ieee 802

23、.3協(xié)議，如果進(jìn)一步采用tcp/ip協(xié)議族，則采用“以太網(wǎng)+tcp/ip”來表示，其技術(shù)特點主要適合信息管理、信息處理系統(tǒng)，并在it業(yè)得到了巨大的成功。在工廠管理級、車間監(jiān)控級信息集成領(lǐng)域中，工業(yè)以太網(wǎng)已有不少成功的案例，在設(shè)備層對實時性沒有嚴(yán)格要求場合也有許多應(yīng)用。由于現(xiàn)場總線目前種類繁多，標(biāo)準(zhǔn)不一，很多人都希望以太網(wǎng)技術(shù)能介入設(shè)備低層，廣泛取代現(xiàn)有現(xiàn)場總線技術(shù)，施耐德公司就是該想法的積極倡導(dǎo)者和實踐者，目前已有一批工業(yè)級產(chǎn)品問世和實際應(yīng)用。可是就目前而言，以太網(wǎng)還不能夠真正解決實時性和確定性問題，大部分現(xiàn)場層仍然會首選現(xiàn)場總線技術(shù)。由于技術(shù)的局限和各個廠家的利益之爭，這樣一個多種工業(yè)總線技

24、術(shù)并存，以太網(wǎng)技術(shù)不斷滲透的現(xiàn)狀還會維持一段時間。用戶可以根據(jù)技術(shù)要求和實際情況來選擇所需的解決方案。1.4 can總線技術(shù)1.4.1 can總線概述can是controller area network 的縮寫（以下稱為can），是iso國際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。它是bosch公司為現(xiàn)代汽車應(yīng)用領(lǐng)先推出的一種多主機(jī)局部網(wǎng)，由于其高性能、高可靠性、實時性等優(yōu)點現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化、多種控制設(shè)備、交通工具、醫(yī)療儀器以及建筑、環(huán)境控制等眾多部門。控制器局部網(wǎng)將在我國迅速普及推廣。隨著計算機(jī)硬件、軟件技術(shù)及集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，工業(yè)控制系統(tǒng)已成為計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域中最具活力的一個分支，并取得了

25、巨大進(jìn)步。由于對系統(tǒng)可靠性和靈活性的高要求，工業(yè)控制系統(tǒng)的發(fā)展主要表現(xiàn)為：控制面向多元化，系統(tǒng)面向分散化，即負(fù)載分散、功能分散、危險分散和地域分散。分散式工業(yè)控制系統(tǒng)就是為適應(yīng)這種需要而發(fā)展起來的。這類系統(tǒng)是以微型機(jī)為核心，將 5c技術(shù)computer（計算機(jī)技術(shù)）、 control（自動控制技術(shù)）、communication（通信技術(shù)）、crt（顯示技術(shù)）和 change（轉(zhuǎn)換技術(shù)）緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它在適應(yīng)范圍、可擴(kuò)展性、可維護(hù)性以及抗故障能力等方面，較之分散型儀表控制系統(tǒng)和集中型計算機(jī)控制系統(tǒng)都具有明顯的優(yōu)越性。典型的分散式控制系統(tǒng)由現(xiàn)場設(shè)備、接口與計算設(shè)備以及通信設(shè)備組成?，F(xiàn)場總線（fi

26、eldbus）能同時滿足過程控制和制造業(yè)自動化的需要，因而現(xiàn)場總線已成為工業(yè)數(shù)據(jù)總線領(lǐng)域中最為活躍的一個領(lǐng)域?，F(xiàn)場總線的研究與應(yīng)用已成為工業(yè)數(shù)據(jù)總線領(lǐng)域的熱點。盡管目前對現(xiàn)場總線的研究尚未能提出一個完善的標(biāo)準(zhǔn)，但現(xiàn)場總線的高性能價格比將吸引眾多工業(yè)控制系統(tǒng)采用。同時，正由于現(xiàn)場總線的標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一，也使得現(xiàn)場總線的應(yīng)用得以不拘一格地發(fā)揮，并將為現(xiàn)場總線的完善提供更加豐富的依據(jù)?？刂破骶植烤W(wǎng) can（controller aeranetwork）正是在這種背景下應(yīng)運而生的。由于can為愈來愈多不同領(lǐng)域采用和推廣，導(dǎo)致要求各種應(yīng)用領(lǐng)域通信報文的標(biāo)準(zhǔn)化。為此，1991年9月philips semico

27、nductors制訂并發(fā)布了 can技術(shù)規(guī)范（version 2.0）。該技術(shù)規(guī)范包括a和b兩部分。2.0a給出了曾在can技術(shù)規(guī)范版本1.2中定義的can報文格式，能提供11位地址；而2.0b給出了標(biāo)準(zhǔn)的和擴(kuò)展的兩種報文格式，提供29位地址。此后，1993年11月iso正式頒布了道路交通運載工具-數(shù)字信息交換-高速通信控制器局部網(wǎng)（can）國際標(biāo)準(zhǔn)（iso11898），為控制器局部網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化推廣鋪平了道路。在當(dāng)前的汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成

28、的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過多個lan，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986 年德國電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的can 通信協(xié)議。此后，can 通過iso11898 及iso11519 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議?，F(xiàn)在，can 的高性能和可靠性已被認(rèn)同，并被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面?，F(xiàn)場總線是當(dāng)今自動化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點之一,被譽為自動化領(lǐng)域的計算機(jī)局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實現(xiàn)各節(jié)點之間實時、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強有力的技術(shù)支持。can屬于現(xiàn)場總線的范疇,它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的

29、串行通信網(wǎng)絡(luò)。較之目前許多rs-485基于r線構(gòu)建的分布式控制系統(tǒng)而言, 基于can總線的分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性：首先,can控制器工作于多主方式,網(wǎng)絡(luò)中的各節(jié)點都可根據(jù)總線訪問優(yōu)先權(quán)(取決于報文標(biāo)識符)采用無損結(jié)構(gòu)的逐位仲裁的方式競爭向總線發(fā)送數(shù)據(jù),且 can協(xié)議廢除了站地址編碼,而代之以對通信數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,這可使不同的節(jié)點同時接收到相同的數(shù)據(jù),這些特點使得can總線構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強,并且容易構(gòu)成冗余結(jié)構(gòu),提高系統(tǒng)的可靠性和系統(tǒng)的靈活性。而利用rs-485只能構(gòu)成主從式結(jié)構(gòu)系統(tǒng),通信方式也只能以主站輪詢的方式進(jìn)行, 系統(tǒng)的實時性、可靠性較差。其次,ca

30、n總線通過can收發(fā)器接口芯片82c250的兩個輸出端canh和canl與物理總線相連,而canh端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài),canl端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這就保證不會出現(xiàn)象在rs-485網(wǎng)絡(luò)中,當(dāng)系統(tǒng)有錯誤,出現(xiàn)多節(jié)點同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)時,導(dǎo)致總線呈現(xiàn)短路,從而損壞某些節(jié)點的現(xiàn)象。而且can節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能,以使總線上其他節(jié)點的操作不受影響,從而保證不會出現(xiàn)象在網(wǎng)絡(luò)中,因個別節(jié)點出現(xiàn)問題,使得總線處于“死鎖”狀態(tài)。而且,can具有的完善的通信協(xié)議可由can控制器芯片及其接口芯片來實現(xiàn),從而大大降低系統(tǒng)開發(fā)難度,縮短了開發(fā)周期,這些是只僅僅有電氣協(xié)議的rs-4

31、85所無法比擬的。另外,與其它現(xiàn)場總線比較而言,can總線是具有通信速率高、容易實現(xiàn)、且性價比高等諸多特點的一種已形成國際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場總線。這些也是目前 can總線應(yīng)用于眾多領(lǐng)域,具有強勁的市場競爭力的重要原因。can 即控制器局域網(wǎng)絡(luò),屬于工業(yè)現(xiàn)場總線的范疇。與一般的通信總線相比,can總線的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實時性和靈活性。由于其良好的性能及獨特的設(shè)計,can總線越來越受到人們的重視。它在汽車領(lǐng)域上的應(yīng)用是最廣泛的,世界上一些著名的汽車制造廠商,如benz(奔馳)、bmw(寶馬)、 porsche(保時捷)、rolls-royce(勞斯萊斯)和jaguar(美洲豹)等都采用了can總

32、線來實現(xiàn)汽車內(nèi)部控制系統(tǒng)與各檢測和執(zhí)行機(jī)構(gòu)間的數(shù)據(jù)通信。同時,由于can總線本身的特點,其應(yīng)用范圍目前已不再局限于汽車行業(yè),而向自動控制、航空航天、航海、過程工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、紡織機(jī)械、農(nóng)用機(jī)械、機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展。can已經(jīng)形成國際標(biāo)準(zhǔn),并已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場總線之一。其典型的應(yīng)用協(xié)議有： sae j1939/iso11783、canopen、canaerospace、devicenet、nmea 2000等。1.4.2 can總線的性能特點can總線之所以被重視發(fā)展和應(yīng)用于新型工業(yè)設(shè)備系統(tǒng)中，主要是其具有十分優(yōu)越的特點，使人們樂于選擇，這些特性包括：1）ca

33、n是一種有效支持分布式控制和實時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。2）can協(xié)議遵循iso/osi模型，采用了其中的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層與應(yīng)用層。3）can可以多主方式工作，本質(zhì)上也是一種csma/cd方式，網(wǎng)絡(luò)上任意一個節(jié)點均可以在任意時刻主動地向網(wǎng)絡(luò)上的其它節(jié)點發(fā)送信息，而不分主從，節(jié)點之間有優(yōu)先級之分，因而通信方式靈活；can采用非破壞性位仲裁技術(shù)，優(yōu)先級發(fā)送，可以大大節(jié)省總線沖突仲裁時間，在重負(fù)荷下表現(xiàn)出良好的性能；can 可以點對點、一點對多點（成組）及全局廣播等幾種方式傳送和接收數(shù)據(jù)。4）can的直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km（傳輸速率為5kbps）；最高通信速率可達(dá)1mbps（傳輸距離為40m）。

34、5）can上的節(jié)點數(shù)實際可達(dá)110個。6）can數(shù)據(jù)鏈路層采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀為8個字節(jié)，易于糾錯；can 每幀信息都有crc校驗及其它檢錯措施，有效地降低了數(shù)據(jù)的錯誤率；can 節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下，具有自動關(guān)閉的功能，使總線上其它節(jié)點不受影響。7）信號調(diào)制解調(diào)方式采用 nrz 編碼/解碼方式，并且采用插入填充位（位填充）技術(shù)。8）數(shù)據(jù)位具有支配“0”（dominant bit）和退讓“1”（recessive bit）兩種邏輯值，采用時鐘同步技術(shù)，具有硬件自同步和定時時間自動跟蹤功能。can總線是一種面向一般工業(yè)設(shè)備的高速通信總線，它具有精簡、實時性高、可靠性強等一系列特點，可以滿足大部

35、分工業(yè)設(shè)備的通信要求，適合低壓電器領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。對于電梯智能監(jiān)控系統(tǒng)，can總線技術(shù)也是非常適合使用的。1.4.3 can 總線的技術(shù)規(guī)范1.4.3.1 can基本概念報文(messages)：總線上傳輸?shù)男畔⒓礊閳笪?，它們以若干個不同的固定格式發(fā)送，但長度受限。當(dāng)總線空閑時，總線上任何單元均可發(fā)送新報文。信息路由(information routing)：在can系統(tǒng)中，can不對單元分配站地址，報文的尋址內(nèi)容由報文的標(biāo)識符指定。標(biāo)識符不指出報文的目的地，但是這個數(shù)據(jù)的特定含義使得總線上所有單元可以通過報文濾波來判斷該數(shù)據(jù)是否與它們相符合。位速率(bit rate)： 即總線的傳輸速率。在

36、一個給定的can系統(tǒng)中，位速率是唯一的，也是固定的。優(yōu)先權(quán)(priorities)：在總線訪問期間，標(biāo)識符定義一個靜態(tài)的報文優(yōu)先權(quán)。遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請求(remote data request)：當(dāng)總線上某單元需要請求另一單元發(fā)送數(shù)據(jù)時，可通過發(fā)送遠(yuǎn)程幀實現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)請求。多主機(jī)(multimaster)：總線空閑時，總線上任何單元都可以開始向總線上傳送報文，但只有最高優(yōu)先權(quán)報文的單元可獲得總線訪問權(quán)。仲裁(arbitration)：總線空閑時，若同時有兩個或兩個以上單元開始發(fā)送報文，總線訪問沖突運用逐位仲裁規(guī)則，借助標(biāo)識符id解決。錯誤標(biāo)定和恢復(fù)時間(error signaling and recov

37、ery time)：任何檢測到錯誤的單元會標(biāo)志出已被損壞的報文。此報文會失效并將自動重傳。如果不再出現(xiàn)錯誤，則從檢測到錯誤到下一報文的傳送開始為止，恢復(fù)時間最多為31位的時間。故障界定(fault confinement)：can單元能夠把永久故障和短暫的干擾區(qū)別開來。連接(connection)：can通信鏈路是一條可連接多單元的總線。理論上，總線上單元數(shù)目是無限制的，實際上，單元數(shù)受限于延遲時間和總線的電氣負(fù)載能力。單通道(single channel)：can總線由單一通道組成，借助數(shù)據(jù)重同步實現(xiàn)信息傳輸?？偩€數(shù)據(jù)表示(bus values)：can總線上有兩種互補邏輯數(shù)值，顯性(dom

38、inant)電平和隱性(recessive)電平。若顯性位與隱性位同時發(fā)送，總線上數(shù)值將是顯性。應(yīng)答(acknowledgment)：所有接收器對接收到的報文進(jìn)行一致性檢查。對于一致的報文，接收器給予應(yīng)答；對于不一致的報文，接收器做出標(biāo)志。1.4.3.2 can總線的位數(shù)值表示與通信距離can總線上用顯性(dominant)和隱性(recessive)兩個互補的邏輯值表示0和1。當(dāng)在總線上出現(xiàn)同時發(fā)送顯性位和隱性位時，總線上數(shù)值將出現(xiàn)顯性。 圖1.1 can總線邏輯表1.1 can總線距離速率對照表can總線上任意兩單元最大距離及速率對照表位速率/kbps1000500250125100502

39、0105最大距離/m40130270530620130033006700100001.4.3.3 報文傳輸和幀結(jié)構(gòu)報文傳輸由以下4個不同的幀類型表示和控制：1）數(shù)據(jù)幀：數(shù)據(jù)幀將數(shù)據(jù)從發(fā)送器傳輸?shù)浇邮掌鳌?）遠(yuǎn)程幀：總線單元發(fā)出遠(yuǎn)程幀，請求發(fā)送具有同一標(biāo)識符的數(shù)據(jù)幀。3）錯誤幀：任何單元檢測到總線錯誤就發(fā)出錯誤幀。4）過載幀：過載幀用于在先行和后續(xù)數(shù)據(jù)幀（或遠(yuǎn)程幀）之間提供一附加的延時。數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀可以使用標(biāo)準(zhǔn)幀及擴(kuò)展幀兩種格式。它們用一個幀間空間與前面的幀分隔。數(shù)據(jù)幀，它由7個不同的位場組成：幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、crc 場、應(yīng)答場、幀結(jié)尾。數(shù)據(jù)幀組成如下圖。圖1.2 數(shù)據(jù)幀組成遠(yuǎn)

40、程幀，其也有標(biāo)準(zhǔn)格式和擴(kuò)展格式，而且都由6 個不同的位場組成：幀起始、仲裁場、控制場、crc 場、應(yīng)答場、幀結(jié)尾。遠(yuǎn)程幀的組成如下圖。圖1.3 遠(yuǎn)程幀組成出錯幀則由兩個不同的場組成。第一個場是由不同站提供的錯誤標(biāo)志（error flag）的疊加；第二個場是錯誤界定符。出錯幀的組成如下圖。圖1.4 錯誤幀組成過載幀，它包括兩個位場：過載標(biāo)志和過載界定符。過載幀的組成如下圖。圖1.5 過載幀組成1.4.3.4 錯誤處理錯誤檢測（ 5種不同的錯誤類型）：1）位錯誤：單元在發(fā)送位的同時也對總線進(jìn)行監(jiān)視。如果所發(fā)送的位值與所監(jiān)視的位值不相同，則在位時間里檢測到一個位錯誤。2）填充錯誤：如果在使用位填充法

41、進(jìn)行編碼的信息中，出現(xiàn)了6個連續(xù)相同的電平時，將檢測到一個填充錯誤。3）crc錯誤：crc序列包括發(fā)送器的crc計算結(jié)果。如果計算結(jié)果與接收到的crc序列的結(jié)果不相符，則檢測到一個crc錯誤。4）形式錯誤：當(dāng)一個固定的位場含有1個或多個非法位，則檢測到一個形式錯誤。5）應(yīng)答錯誤：只要在應(yīng)答間隙期間所監(jiān)視的位不為顯性，則發(fā)送器會檢測到一個應(yīng)答錯誤。錯誤標(biāo)定：檢測到錯誤條件的站通過發(fā)送錯誤標(biāo)志指示錯誤。對于“錯誤主動”的節(jié)點，錯誤信息為“主動錯誤標(biāo)志”，對于“錯誤被動”的節(jié)點，錯誤信息為“被動錯誤標(biāo)志”。 1.4.3.5 故障界定至于故障界定，單元的狀態(tài)可能為下列三種之一：錯誤主動、錯誤被動、總線

42、關(guān)閉。錯誤主動的單元可以正常地參與總線通信并在檢測到錯誤時發(fā)出主動錯誤標(biāo)志。錯誤被動的單元不允許發(fā)送主動錯誤標(biāo)志。錯誤被動的單元參與總線通信，在錯誤被檢測到時只發(fā)送被動錯誤標(biāo)志。而且，發(fā)送以后，錯誤被動單元將在初始化下一個發(fā)送之前處于等待狀態(tài)?？偩€關(guān)閉的單元不允許在總線上有任何的影響。1.4.3.6 位定時與同步位定時與同步定義can總線的通信速率，相關(guān)名詞有：1）標(biāo)稱位速率(nominal bit rate)：一理想的發(fā)送器在沒有重新同步的情況下每秒發(fā)送的位數(shù)量。2）標(biāo)稱位時間(nominal bit time)：1/標(biāo)稱位速率。標(biāo)稱位時間可分成幾個不重疊的片段，分別是：同步段(sync_s

43、eg）、傳播段(prog_seg)、相位3）緩沖段1(phase_seg1)、相位緩沖段2(phase_seg2)。4）同步段(sync_seg)：用于同步總線上不同的節(jié)點，這一段內(nèi)要有一個跳變沿。5）傳播段(prog_seg)：用于補償網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的物理延時時間。它是總線上輸入比較器延時和輸出驅(qū)動器延時總和的2倍。6）相位緩沖段1(phase_seg1)、相位緩沖段2(phase_seg2)：用于補償邊沿階段的誤差。這兩個段可以通過重新同步加長或縮短。7）采樣點(sample point)：讀總線電平并解釋各位的值的一個時間點。采樣點位于相位緩沖段1之后。8）信息處理時間(information

44、processing time)：信息處理時間是以一個采樣點作為起始的時間段。采樣點用于計算后續(xù)位的位電平。9）時間份額(time quanta)：時間份額是派生于振蕩器周期的固定時間單元。存在一個可編程的預(yù)比例因子，將整體數(shù)值范圍為132的整數(shù)，以最小時間份額為起點，時間份額的長度為：時間份額=m 最小時間份額，其中，m為預(yù)比例因子。10）時間段長度(length of segments)：同步段為1個時間份額，傳播段的長度可設(shè)置成1、28個時間份額，相位緩沖段1的長度可設(shè)置成1、28個時間份額，相位緩沖段2的長度為相位緩沖段1和信息處理時間之間的最大值，信息處理時間少于或等于2個時間份額。

45、一個位時間總的時間份額值可以設(shè)置在825的范圍。2 基于can總線的電梯監(jiān)控系統(tǒng)方案2.1 can總線電纜及波特率在電梯控制系統(tǒng)中，一般采用4芯式的通訊電纜，其中2根傳輸電源，另2根傳輸can-bus信號。本設(shè)計中樓宇間間隔設(shè)定為270m左右。因此本系統(tǒng)采用屏蔽雙絞線作為can-bus通訊電纜，使用國標(biāo)awg18（截面積為0.75mm2）的導(dǎo)線，此方案一般可以保證在1km距離下實現(xiàn)can-bus可靠通訊。本電梯控制系統(tǒng)中can-bus通訊波特率250kbps，為cia標(biāo)準(zhǔn)通訊波特率2.2 基于can總線的遠(yuǎn)程電梯監(jiān)控的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)本系統(tǒng)采用總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖2.1所示每個下位機(jī)端口作為一個只能節(jié)點

46、接入can總線，若距離較長則可使用can中繼器以避免信號衰弱can中繼器電梯1電梯3電梯2上位機(jī)圖2.1 電梯監(jiān)控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)下位機(jī)端接口以采用時下電梯監(jiān)控領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛的rs485串口，而傳輸線路采用can總線以兼顧改造成本及傳輸效率而上位機(jī)端接口則采用常見的rs-232串口（如圖2.2所示）電梯下位機(jī)rs-485rs-232can/232轉(zhuǎn)接卡can/485轉(zhuǎn)接卡監(jiān)控終端can-bus圖2.2 數(shù)據(jù)傳輸流程在can 通信適配卡價格昂貴的前提下，通過串口與can總線配合,組成串口-can 轉(zhuǎn)換模塊電路，實現(xiàn)智能節(jié)點與上位機(jī)的通信,也是有其現(xiàn)實意義的。詳細(xì)硬件設(shè)計方案見第3章。2.3 上位機(jī)

47、監(jiān)控軟件方案選擇上位機(jī)監(jiān)控軟件選擇使用西門子公司的wincc 6.0（windows control center ）。simatic wincc是第一個使用最新的32位技術(shù)的過程監(jiān)視系統(tǒng)，具有良好的開放性和靈活性。從面市伊始，用戶就對simatic wincc印象深刻。一方面，是其高水平的創(chuàng)新，它使用戶在早期就認(rèn)識到即將到來的發(fā)展趨勢并予以實現(xiàn)；另一方面，是其基于標(biāo)準(zhǔn)的長期產(chǎn)品策略，可確保用 戶的投資利益。憑籍這種戰(zhàn)略思想，wincc，這一運行于microsoft windows 2000和xp下的windows控制中心，已發(fā)展成為歐洲市場中的領(lǐng)導(dǎo)者，乃至業(yè)界遵循的標(biāo)準(zhǔn)。如果你想使設(shè)備和機(jī)器

48、最優(yōu)化運行，如果你想最大程度地提 高工廠的可用性和生產(chǎn)效率，wincc當(dāng)是上乘之選。其突出的優(yōu)點是：通用的應(yīng)用程序，適合所有工業(yè)領(lǐng)域的解決方案；多語言支持，全球通用；可以集成到所有自動化解決方案內(nèi)；內(nèi)置所有操作和管理功能，可簡單、有效地進(jìn)行組態(tài)；可基于web持續(xù)延展，采用開放性標(biāo)準(zhǔn)，集成簡便；集成的 historian 系統(tǒng)作為it 和商務(wù)集成的平臺；可用選件和附加件進(jìn)行擴(kuò)展 ；“全集成自動化” 的組成部分，適用于所有工業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域的解決方案。wincc集生產(chǎn)自動化和過程自動化于一體，實現(xiàn)了相互之間的整合，這在大量應(yīng)用和各種工業(yè)領(lǐng) 域的應(yīng)用實例中業(yè)已證明，包括：汽車工業(yè)、化工和制藥行業(yè)、印刷行

49、業(yè)、能源供應(yīng)和分配、貿(mào)易和服務(wù)行業(yè)、塑料和橡膠行業(yè)、機(jī)械和設(shè)備成套工程、金屬加工業(yè)、食品、飲料和煙草行業(yè)、造紙和紙品加工、鋼鐵行業(yè)、運輸行業(yè)、水處理和污水凈化。 wincc是simatic pcs 7過程控制系統(tǒng)及其它西門子控制系統(tǒng)中的人機(jī)界面組件。還為垂直市場解決方案提供有豐富的選件(options)和附加件(add-ons)。通過利用“fda選件”，并在工程與組態(tài)時采取適當(dāng)?shù)拇胧?這在白皮書中已闡明 simatic wincc符合制藥和食品行業(yè)fda 21 cfr part 11的要求(fda = 美國食品和藥物管理局)。眾多的任選件，將使工廠認(rèn)證更為容易，而這種認(rèn)證為這些工業(yè)領(lǐng)域的各種要

50、求更是提供了非常有說服力的全面響應(yīng)。 例如，已開發(fā)出了一些應(yīng)用于垂直市場，如供水行業(yè)的wincc附加件：應(yīng)用sinaut st7cc的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，應(yīng)用pm-aqua的歸檔和記錄系統(tǒng)，應(yīng)用siwa-plan的運行成本優(yōu)化系統(tǒng)，應(yīng)用funkserver - pro的報警管理系統(tǒng)等。多語言支持，全球通用：wincc的組態(tài)界面完全是為國際化部署而設(shè)計的：只需點一下按鍵就可在德文、英文、法文、西班牙文和意大利文之間進(jìn)行切換。亞洲版還支持中文、韓文和日文。自然，你可以在項目中設(shè)計多種運行時目標(biāo)語言， 即同時可使用幾種歐洲和亞洲語言。這意味著，可在幾個目標(biāo)市場使用相同的可視化解決方案。如果要翻譯文本，只需

51、一種標(biāo)準(zhǔn)的ascii文本編輯器即可。可集成到任何公司內(nèi)的任何自動化解決方案中：wincc提供了所有最重要的通 訊通道， 用于連接到simatic s5/s7/505控制器(例如通過s7協(xié)議集)的通訊，以及如profibus-dp/ fms、dde(動態(tài)數(shù)據(jù)交換)和opc(用于過程控制的ole)，等非專用通道；你亦能以附加件的形式獲得其它通訊通道。由于所有的控制器制造商都為其 硬件提供了相應(yīng)的opc服務(wù)器，因而事實上可以不受限制地將各種硬件連接到wincc。本系統(tǒng)中將設(shè)計兩個監(jiān)控畫面，具體方案實現(xiàn)見本文第4章。3 串口-can總線適配器設(shè)計3.1硬件設(shè)計軟件介紹altium desinger原名

52、protel,從2004年開始更名為protel dxp 而后是新版 altium designer 6.0 而在6.9以后開始了以年份命名。 altium designer winter 09 提供了唯一一款統(tǒng)一的應(yīng)用方案，其綜合電子產(chǎn)品一體化開發(fā)所需的所有必須技術(shù)和功能。altium designer winter 09 在單一設(shè)計環(huán)境中集成板級和fpga系統(tǒng)設(shè)計、基于fpga和分立處理器的嵌入式軟件開發(fā)以及pcb版圖設(shè)計、編輯和制造。并集成了現(xiàn)代設(shè)計數(shù)據(jù)管理功能,使得altium designer winter 09成為電子產(chǎn)品開發(fā)的完整解決方案一個既滿足當(dāng)前，也滿足未來開發(fā)需求的解決方

53、案。 altium 創(chuàng)新電子設(shè)計平臺集成了廣受好評的 altium designer winter 09 一體化電子設(shè)計軟件和 altium 可重構(gòu)硬件平臺 nanoboard 系列。 該方法將器件智能置于設(shè)計流程的核心。由此形成了一個完整的一體化電子設(shè)計環(huán)境，以全新的方式創(chuàng)建和推出智能型關(guān)聯(lián)電子產(chǎn)品。 altium designer winter 09是業(yè)界唯一的一體化電子設(shè)計解決方案：大量新增功能；每六個月就發(fā)布新版本，讓您與新興技術(shù)保持同步。無論是獨自工作，還是與設(shè)計團(tuán)隊成員協(xié)作，或在一家大公司里工作，altium 都能提供一系列靈活的許可證選項，可以在桌面上安裝合適的功能。altium

54、 的許可證選項提供了獲取 altium designer winter 09 核心功能的多種選擇：可以充分挖掘當(dāng)今大容量可編程器件的潛力；或者運用包括核心功能集、完全定制電路板設(shè)計和制造能力在內(nèi)的 altium designer winter 09 擴(kuò)展功能。 altium designer winter 09的板級設(shè)計功能可完全定義并實現(xiàn)設(shè)計中的物理元素。強大的規(guī)則驅(qū)動設(shè)計、版圖和編輯環(huán)境可在直觀高效的環(huán)境中完全控制設(shè)計中的各個方面。altium designer winter 09 提供綜合的器件數(shù)據(jù)管理和庫資源，無論您組織的大小或需求是什么，均可控制部件的使用。 altium desig

55、ner winter 09 起到設(shè)計和制造間的橋梁作用，可管理所有制造數(shù)據(jù)的生成和驗證。 altium designer winter 09 可充分利用了當(dāng)今大容量可編程器件在設(shè)計中的潛力?？稍谝子谏壍能浖I(lǐng)域中工作，令修改硬件與軟件同樣方便。 可編程器件能否順利集成到物理設(shè)計流程對設(shè)計生產(chǎn)率十分關(guān)鍵。 altium designer winter 09 提供fpga 設(shè)計項目的無縫鏈接，通過板卡設(shè)計把它們聯(lián)系在一起。電子產(chǎn)品開發(fā)不再是獨立的流程。altium designer winter 09 統(tǒng)一了整個設(shè)計流程，可在單一、集成的設(shè)計流環(huán)境中管理開發(fā)的所有方面。 3.2 485-can適

56、配器硬件設(shè)計3.2.1 rs-485系統(tǒng)概述eia-485（即rs-485 或者rs485）是隸屬于osi模型物理層的電氣特性規(guī)定為兩線，半雙工，多點通信的標(biāo)準(zhǔn)。它的電氣特性和rs-232大不一樣。用纜線兩端的電壓差值來表示傳遞信號。一極的電壓標(biāo)識為邏輯1，另一段標(biāo)識為邏輯0。兩端的電壓差最小為0.2v以上時有效，任何不大于12v或者不小于7v的差值對接受端都被認(rèn)為是正確的。eia-485僅僅規(guī)定了接受端和發(fā)送端的電氣特性。它沒有規(guī)定或推薦任何數(shù)據(jù)協(xié)議。eia-485可以應(yīng)用于配置便宜的廣域網(wǎng)和采用單機(jī)發(fā)送，多機(jī)接受通信鏈接。它提供高速的數(shù)據(jù)通信速率。（10 m 時35 mbit/s ；120

57、0 m時 100 kbit/s 1200 m）。eia-485和eia-422一樣 使用雙絞線進(jìn)行高電壓差分平衡傳輸，它可以進(jìn)行大面積長距離傳輸（超過4000碼，1200米）。和eia-422相對照的是，eia-422采用不可轉(zhuǎn)換的單發(fā)送端，eia-485 的發(fā)送端需要設(shè)置為發(fā)送模式，這使得eia-485可以使用雙線模式實現(xiàn)真正的多點雙向通信。eia-485推薦使用在點對點網(wǎng)絡(luò)中，線型，總線型，不能是星型，環(huán)型網(wǎng)絡(luò)。理想情況下eia-485需要2個終接電阻，其阻值要求等于傳輸電纜的特性阻抗。沒有特性阻抗的話，當(dāng)所有的設(shè)備都靜止或者沒有能量的時候就會產(chǎn)生噪聲，而且線移需要雙端的電壓差。沒有終接電阻的話，會使得較快速的發(fā)送端產(chǎn)生多個數(shù)據(jù)信號的邊緣，這其中的一些是不正確的。之所以不能使用星型或者環(huán)型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是由于這些結(jié)構(gòu)由不必要的反映，過低或者過高的終接電阻可以產(chǎn)生電磁干擾。eia-485在使用四線時可以和eia-422一樣實現(xiàn)全雙工。eia-485可以實現(xiàn)真正的多點通信，在許多情況下并沒有什么用處。在某些限制條件下eia-485 和eia-422可以實現(xiàn)相互的連接。3.2.2 can-485適配器總體設(shè)計和工作原理can總線與rs-485總線的通信接口（can-rs485適配器）：整個通