专利名称：铝电解槽控系统can总线通讯检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及--种检测装置，具体地说是涉及一种可有效判断铝电解槽 控系统CAN总线通讯故障点的铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪。
背景技术：
目前，应用智能模糊控制技术的铝电解控制系统主要由工控机和基于现场 总线的网络式(全分布式)智能槽控机组成，该系统采用的是目前最先进的一 种现场总线一一CAN总线。CAN总线(控制器局部网)是一种有效支持分布式控 制或实时控制的串行通信网络，是工控机与槽控机之间数据、信息交换的载体， 是实现智能模糊控制的通道。CAN总线通讯一旦中断，工控机对槽控机现场数 据及控制信息的收集、整理、显示，相关生产报表的制作整理，槽控机故障信 息的统计分析，现场槽控机各种参数的修改等都不能正常进行，严重影响电解 生产的过程控制。实践表明，CAN总线系列通讯由于设备节点较多、通讯距离 相对较长、线路阻抗随温度变化影响较大，因此故障率相对较高。由于通讯故 障缺乏必要的检测手段，故障判断和处理难度较大，严重时将造成槽控机内外 CAN通讯长时间中断，致使电解槽脱离正常的自动控制和监控环境，直接影响 电解生产、技术指标的完成和效率的提高。应用于维修铝电解槽控系统CAN总 线系列通讯故障的检测仪还未见记载。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术中存在的不足，提供一种能 够弥补槽控机设备维修手段上的不足，为维修铝电解槽控系统CAN总线系列通 讯故障提供一种方便、快捷、准确的铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪。
本实用新型铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪通过下述技术方案予以实现本实用新型一种铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪包括微控制器、CAN
控制器、CAN总线收发器、槽控机槽号检测起始号设置拨码开关、拨码开关、 排阻、二极管、复位按钮、接线端子，所述的CAN控制器的数据接收端口和发 送端口23、 24、 25、 26、 27、 28、 1、 2脚通过8根数据线D0—D7与微控制器 的36、 37、 38、 39、 40、 41、 42、 43脚连接；所述的槽控机槽号检测起始号设 置拨码开关的输出端l一9和槽控机槽号检测终止号设置拨码开关输出端l一9 经二极管通过8根数据线P10—P17与微控制器的2—9脚连接，所述的槽控机 槽号检测起始号设置拨码开关的输入端与微控制器的25脚即P21连接，所述的 槽控机槽号检测终止号设置拨码开关的输入端与微控制器的26脚即P22连接； 微控制器的输出端11脚与发光二极管反向器的输入端连接，发光二极管反向器 的输出端与发光二极管连接；CAN控制器的22脚与CAN总线收发器的3脚连 接，CAN控制器通过串行数据输出线TXO即13脚与CAN总线收发器的TXD 即1脚连接，CAN控制器串行数据输入线RXO即19脚与CAN总线收发器的 RXD即4脚连接；CAN总线收发器的6、 7脚与即CANL和CANH与总线电缆 的相应端子相连。
本实用新型铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪与现有技术相比较有如下 有益效果:本实用新型铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪设计有抗干扰电路， 能够适合于铝电解高温、强磁场、粉尘浓度大的恶劣环境；本检测仪的槽号 设置电路可以实现一次检测一台或多台，最多不超过16台槽控机的通讯状态检 测；本检测仪的微控制器自身携带的flash存贮器给通讯检测程序的改写和升级 提供了方便。将CAN总线通讯检测程序代码写入微控制器的存贮器中，该程序 通过判断CAN控制器、CAN总线收发器的通讯状态并确定CAN总线通讯正常 后，从微控制器的P3.0( RXD)即11脚输出一个频率为2HZ的脉冲信号，该信号经反向器6即U4反向后驱动发光二极管8即D1，使之闪烁发光。若通讯异 常，则发光二极管不发光。由此，达到快速检测的H的。本实用新型铝电解槽 控系统CAN总线通讯检测仪体积小、携带方便、灵敏度高、实用性强、制作成 本低、便于维修。本检测仪不但适用于YFC-99型铝电解智能模糊控制机，也可 适用于所有以CAN总线为通讯方式的任何控制系统。
本实用新型铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪有如下附图 图1为本实用新型铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪原理示意图。 其中1、微控制器；2、 QW控制器；3、 CAN总线收发器；4、槽控机槽号 检测起始号设置拨码开关；5、槽控机槽号检测终止号设置拨码开关；6、发光 二极管反向器；7、复位按钮反向器；8、发光二极管；9、 二极管；10、排阻； 11、复位按钮；12、接线端子。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪 技术方案作进一步描述。如图1所示，本实用新型一种铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪包括微 控制器1、 CAN控制器2、 CAN总线收发器3、槽控机槽号检测起始号设置拨 码开关4、槽控机槽号检测终止号设置拨码开关5、发光二极管反向器6、复位 按钮反向器7、发光二极管8、 二极管9、排阻IO、复位按钮ll、接线端子12， 所述的CAN控制器2的数据接收端口和发送端口23、 24、 25、 26、 27、 28、 1、 2脚通过8根数据线D0—D7与微控制器1的36、 37、 38、 39、 40、 41、 42、 43脚连接；所述的槽控机槽号检测起始号设置拨码开关4的输出端l一9和槽控 机槽号检测终止号设置拨码开关5输出端l一9经二极管9通过8根数据线P10一P17与微控制器1的2—9脚连接，所述的槽控机槽号检测起始号设置拨码开 关4的输入端与微控制器1的25脚即P21连接，所述的槽控机槽号检测终止号 设置拨码开关5的输入端与微控制器1的26脚即P22连接；微控制器1的输出 端11脚与发光二极管反向器6的输入端连接，发光二极管反向器6的输出端与 发光二极管8连接；CAN控制器2的22脚与CAN总线收发器3的3脚连接， CAN控制器2通过串行数据输出线TX0即13脚与CAN总线收发器3的TXD 即1脚连接，CAN控制器2串行数据输入线RXO即19脚与CAN总线收发器3 的RXD即4脚连接；CAN总线收发器3的6、7脚与即CANL和CANH与CAN 总线电缆相应端子相连。所述的微控制器1为SST89C54;所述的CAN控制器2为协议控制器 SJA1000;所述的CAN总线收发器3为PCA82C250具有差动发送和接收功能； 所述的铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪的CAN控制器2具有将向CAN总 线发送的数据由并行数据转换为串行数据的串并行转换功能。所述的槽控机槽号设置电路每隔16个槽号设置为一个检测区间，槽控机槽 号检测起始号设置拨码开关4设g检测起始号，槽控机槽号检测终止号设置拨 码开关5设置检测终止号，最大设置槽号为65号。所述的复位按钮11输出端分别与微控制器1的10脚RST和复位按钮反向 器7的输入端连接，复位按钮反向器7的输出端与CAN控制器2的17脚RST 连接;所述的接线端子12的1脚VCC端子分别与复位按钮11电容输入端VCC、 发光二极管8的输出端VCC、 CAN控制器2的11、 12、 18脚VCC连接，接线 端子12的2脚VSS端子分别与复位按钮11电阻R5输出端VSS、微控制器1 的20、 21脚电容输出端VSS、 CAN控制器2的8、 15、 21脚VSS、 CAN总线 收发器3的2脚电阻R2输出端VSS连接；所述的接线端子12的5脚CANH与CAN总线收发器3输入端7脚CANH连接，接线端子12的6脚CANL与CAN 总线收发器3输入端6脚CANL连接。 实施例1。微控制器1型号为SST89C54，图1所示的Ul，它是CAN总线通讯状态检 测仪实现检测功能的核J ll、器件。CAN控制器2型号为SJAIOOO，图1所示的U2，与微控制器SST89C54 和CAN总线收发器3即PCA82C250共同组成了 CAN通讯网络，CAN总线通 讯协议存放在此芯片中。通过CAN控制器2可实现接收和发送数据的串并行转 换，即将向CAN总线发送的数据由并行数据转换为串行数据；把从CAN总线 接收到的串行数据转换为并行数据。其数据接收端口和发送端口分别为RXO和 TXO，通过8根数据线(D0~~D7)与SST89C54相连。CAN总线收发器型号为PCA82C250，图1所示的U3。 CAN总线收发器3即 PCA82C250的协议控制器2即SJA1 OOO通过串行数据输出线TXO和串行数据输 入线RXO连接到收发器，收发器具有差动发送和接收功能，由其产生的的两个 总线信号CANH禾nCANL连接到CAN总线电缆。协议控制器2输出一个串行的 发送数据流到收发器的TXD，引脚内部的上拉功能将TXD输入设置成逻辑高电 平，也就是说，总线输出驱动器默认是被动的。在隐性状态中CANH和CANL输 入通过典型内部阻抗是17kQ的接收器输入网络，偏置到2.5V的额定电压。另 外，如果TXD是逻辑低电平，总线的输出级将被激活，在总线电缆上产生一个 显性的信号电平。输出驱动器由一个源输出级和一个下拉输出级组成，CANH连 接到源输出级，CANL连接到下拉输出级。在显性状态中，CAN—H的额定电 压是3.5V ， CAN—L是1.5V。CAN通讯状态检测机理将CAN总线通讯检测程序代码写入微控制器1即Ul的ROM存贮器中， 该程序通过判断U2、 U3的通讯状态并确定CAN总线通讯正常后，从Ul的 P3.0(RXD)输出一个频率为2HZ的脉冲信号，该信号经反向器U4反向后驱动 发光二极管D1，使之闪烁发光。若通讯异常，则发光二极管不发光。由此，达 到快速检测的目的。为了便于一次检测单台或多台槽控机的通讯状态，根据检测程序的要求灵 活设置槽控机的槽号，专门设计了槽控机槽号设置电路该电路主要由拨码开 关、排阻和二极管组成。每隔16个槽号设置为一个检测区间，槽控机槽号检测 起始号设置拨码开关4即START设置检测起始号，槽控机槽号检测终止号设置 拨码开关5即END设置检测终止号，最大设置槽号为65# 。该检测仪的检测功能由软件结合硬件的方法共同实现。通过软件编程，读 取一定区间内选定槽控机的槽号，并对其CAN总线通讯状态进行循环检测，在 通讯正常时输出频率为2Hz的脉冲信号，用该信号驱动CAN总线通讯状态指 示电路，根据指示灯即发光二极管8的亮和灭来判断被检测槽控机CAN总线通 讯的正常与否，最终达到快速检测、及时维修的目的。
权利要求1、一种铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪，包括微控制器(1)、CAN控制器(2)、CAN总线收发器(3)、槽控机槽号检测起始号设置拨码开关(4)、槽控机槽号检测终止号设置拨码开关(5)、发光二极管反向器(6)、复位按钮反向器(7)、发光二极管(8)、二极管(9)、排阻(10)、复位按钮(11)、接线端子(12)，其特征在于所述的CAN控制器(2)的数据接收端口和发送端口23、24、25、26、27、28、1、2脚通过8根数据线D0-D7与微控制器(1)的36、37、38、39、40、41、42、43脚连接；所述的槽控机槽号检测起始号设置拨码开关(4)的输出端1-9和槽控机槽号检测终止号设置拨码开关(5)输出端1-9经二极管(9)通过8根数据线P10-P17与微控制器(1)的2-9脚连接，所述的槽控机槽号检测起始号设置拨码开关(4)的输入端与微控制器(1)的25脚即P21连接，所述的槽控机槽号检测终止号设置拨码开关(5)的输入端与微控制器(1)的26脚即P22连接；微控制器(1)的输出端11脚与发光二极管反向器(6)的输入端连接，发光二极管反向器(6)的输出端与发光二极管(8)连接；CAN控制器(2)的22脚与CAN总线收发器(3)的3脚连接，CAN控制器(2)通过串行数据输出线TX0即13脚与CAN总线收发器(3)的TXD即1脚连接，CAN控制器(2)串行数据输入线RX0即19脚与CAN总线收发器(3)的RXD即4脚连接；CAN总线收发器U3的6、7脚即CANL和CANH连接到CAN总线电缆。
2、 根据权利要求1所述的铝电解槽系统CAN总线通讯检测仪，其特征在 于所述的微控制器(1)为SSTS9C54;所述的CAN控制器(2)为协议控制 器SJA1000;所述的CAN总线收发器(3)为PCA82C250;所述的总线终端CANL 和CANH具有差动发送和接收功能；所述的铝电解槽控系统CAN总线通讯检 测仪的CAN控制器(2)具有将向CAN总线发送的数据由并行数据转换为串行数据的串并行转换功能。
3、 根据权利要求1所述的铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪，其特征 在于所述的槽控机槽号设置电路每隔16个槽号设置为一个检测区间，槽控机 槽号检测起始号设置拨码开关(4)设置检测起始号，槽控机槽号检测终止号设置拨码开关(5)设置检测终止号，最大设置槽号为65号。
4、 根据权利要求1所述的铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪，其特征 在于所述的复位按钮(11)输出端分别与微控制器(1)的10脚RST和复位 按钮反向器(7)的输入端连接，复位按钮反向器(7)的输出端与CAN控制器(2)的17脚RST连接；所述的接线端子(12)的1脚VCC端子分别与复位按 钮(11)电容输入端VCC、发光二极管(8)的输出端VCC、 CAN控制器(2) 的ll、 12、 18脚VCC连接，接线端子(12)的2脚VSS端子分别与复位按钮(11)电阻R5输出端VSS、微控制器(1)的20、 21脚电容输出端VSS、 CAN 控制器(2)的8、 15、 21脚VSS、 CAN总线收发器(3)的2脚电阻R2输出 端VSS连接；所述的接线端子(12)的5脚CANH与CAN总线收发器(3)输 入端7脚CANH连接，接线端子(12)的6脚CANL与CAN总线收发器(3) 输入端6脚CANL连接。
专利摘要本实用新型涉及一种检测装置，具体地说是涉及一种可有效判断铝电解槽控系统CAN总线通讯故障点的铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪。本实用新型所述的CAN控制器的数据接收端口和发送端口通过8根数据线D0-D7与微控制器连接；微控制器的输出端与反向器的输入端连接，反向器的输出端与发光二极管连接。本实用新型铝电解槽控系统CAN总线通讯检测仪体积小、携带方便、灵敏度高、实用性强、制作成本低、便于维修。本检测仪不但适用于YFC-99型铝电解智能模糊控制机，也可适用于所有以CAN总线为通讯方式的任何控制系统。
文档编号G05B23/02GK201107654SQ20072008131
公开日2008年8月27日 申请日期2007年9月30日 优先权日2007年9月30日
发明者何建涛, 星占雄, 李建军, 王英敏, 石建忠, 蔡有萍, 霞 赵, 刚 郭 申请人:中国铝业股份有限公司