基于CAN总线的自动门控制系统设计.doc

题目:基于CAN总线的自动门控制系统设计
专业: 工业自动化
班级: B自动化082
学号:
姓名:
完成日期: 2012年1月10日
电气学院
内容提要
随着高新技术的不断发展,各种功能强大、性能稳定可靠的新型多功能器件和一些先进的控制理论不断出现,使得控制领域发生了很大的变化。iCAN 教学实验开发平台涉及:CAN-bus 网络通信、iCAN 协议、基本的输入、输出功能控制、PC 软件编程等技术内容;该实验开发平台涉及的范围广泛,融合不同技术,体现分布式网络控制的优越性。本实验利用iCAN模块检测光电开关的信号及步进电机的起、停和方向控制,通过实验平台上的步进电机模拟电动门,光电开关信号来模拟实现人的进出。利用组态软件编写一上位机软件,实现对光电开关的检测及电机的控制。
目录
1 概述 4
课题意义 4
课题方向 4
2系统硬件设计 5
iCAN介绍 5
硬件组成结构 5
3 模块上线 7
4 设置ZOPC服务器 8
5 系统原理图 10
6 组态界面 12
7 循环策略 12
8 实训体会 14
9 参考文献 16
1概述

经济飞速发展的中国,高楼耸立的大都市,自动门已经是随处可见,在各大厦、宾馆、酒店、银行、商场、医院、写字楼等场所,自动门更是得到大范围的普及使用。自动门不但能给我们带来人员进出方便、节约空调能源、防风、防尘、降低噪音等好处,更令我们的建筑增添了不少高贵典雅的气息。
自动门根据使用的场合及功能的不同可分为自动平移门、自动平开门、自动旋转门、自动圆弧门、自动折叠门等,其中自动平移门使用得最广泛,我们通常所说的自动门、感应门就是指自动平移门。
自动平移门最常见的结构形式是自动门机械驱动装置和门内外两侧红外线,当人走近自动门时,红外线感应到人的存在,给控制器一个信号,控制器通过驱动装置将门打开。当人通过门之后,再将门关闭。由于自动门在通电后可以实现无人看管,同时又可节约空调能源、防风、防尘、降低噪音,提高了建筑的档次。

本课题主要利用红外线检测和AT89C51的单片机控制系统。本文是关于自动门控制系统电路设计,使用红外线传感器作为感应器,检测到人体辐射的红外线能量变化,将其转化为电信号,传给单片机。交流电机作为门驱动装置,通过iCAN模块控制电机,使门自动打开,当人进门后又可以使门自动关闭。
2 系统硬件设计
iCAN介绍
iCAN系统:基于iCAN协议的CAN总线分布式数据采集网络,主要用于实现CAN总线应用中的通信控制和数据采集方案.
iCAN协议是一种基于连接的CAN应用层协议,是整个iCAN系统的基础与核心。制定iCAN协议的思路源于为中国中小型CAN应用网络提供一种简单、可靠、稳定的应用层协议。协议和CANopen协议之精萃的基础上,优先保障通信数据的可靠性与实时性,以相对简单的方式进行数据通信,从而有效降低了硬件实现成本,这就是iCAN协议的巨大优势。
硬件组成结构
系统组成如图1 所示,系统的控制台由PC机和CAN总线适配卡等组成;CAN节点主要由单片机、CAN控制器和CAN收发器组成。
该实验主要利用iCAN4050 模块控制传动系统的运动方向及起、停控制。
iCAN4050 模块功能:iCAN-4050 DI/DO功能模块用于采集开关量输入信号,并提供开关量输出信号。iCAN-4050 DI/DO功能模块具有8路开关量输入通道和8路开关量输出通道。
iCAN-4050 DI/DO功能采用CAN总线通讯接口,。模块在工作时,将输入的电压型开关量信号或者无源触点信号经过调理以后,送入单片机进行处理,通过CAN总线通讯将输入的开关量信号状态传送到网络中的主控设备,并且主控设备通过CAN总线将输出的开关量状态传送到模块。
iCAN-4050 DI/DO功能模块采用表面安装工艺,大大提高了系统在恶劣环境中使用的可靠性。
iCAN-4050 DI/DO功能模块的底座上配有导轨架,可以直接安装在标准的DIN导轨上,用户也可以采用其它的简便的安装方式。
参数:电源具有极性反接保护功能
模块电源:单电源供电,供电电压为+10V~+30V DC
CAN控制器:PHILIPS SJA1000
CAN收发器:PHILIPS PCA82C251
通讯协议:
工作环境温度:-20℃~+85℃
物理尺寸:120mm*80mm*30mm(不计算导轨安装架高度)
安装方式:可选标准DIN导轨安装或简单固定方式
3模块上线
在此实验中仅以iCANTest 测试软件演示上线状态图,如图所示