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基于CAN总线的并联逆变电源通信监控系统研究
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基于CAN总线的并联逆变电源通信监控系统研究

作者:   发布日期:2017-02-14 00:09   信息来源:http://www.jnnenghua.com/

    

  逆变电源的模块化并联运行可年夜年夜提高系统的灵活性,打破逆变电源在功率品级上的限制,用户可凭据需要组合系统的功率,同时便于实现冗余设计,因而具有高靠得住性和易于年夜功率化的优点。并联逆变电源通讯监控技术的研究是交流电源系统从传统的集中式供电向散布式供电甚至智能电源系统供电模式成长进程中必需解决的一个课题。本文介绍一种基于CAN现场总线的并联逆变电源通讯监控系统。系统充实哄骗TI公司TMS320LF2407A DSP芯片的内部资本,经由过程CAN总线从各并联模块获取并解析现场控制数据,响应现场强实时性操作,实现对模块工作的调剂监控,具有结构简洁、扩容利便及靠得住性高的优点。   1 系统组成   1.1 系统网络结构   系统组成如图1所示。系统由监控主机、并联电源模块和CAN总线组成。逆变电源模块主要由PWM逆变器、DSP控制器、旌旗灯号采样和负载均流和通讯控制等部门组成,选用TMS320LF2407A(DSP)作为控制焦点。DSP凭据反馈电压、电流值与设定值差控制输出PWM脉冲,驱动逆变桥功率开关,输出频率、幅值、相位可调的正弦电压。由LF2407A内嵌CAN控制器接收来自CAN总线的饬令实现对并联逆变电源模块的控制。

            

  此种拓扑结构的特点是多个网络通讯节点共用一条传输线,不仅信道哄骗率较高,而且毗连简单,成本低,系统靠得住性高。信息传输采用CAN通讯协议,传输介质采用双绞线,若是需要进一步提高系统的抗干扰能力,还可以在控制器和传输介质之间加接光电隔离等措施。   1.2 系统主要硬件 信息来历:

  硬件模块电路如图2所示。因LF2407A芯片自己含有内嵌式CAN控制器,所以硬件设计较为简单,只需加一个收发器SN65HVD232D就可实现此节点与总线的接口。

  SN65HVD232D是TI公司的CAN协议控制器和物理总线的接口芯片,合适ISO11898尺度。它对总线提供差动发送能力,而对CAN控制器提供差动接收能力。终端加接120Ω匹配电阻,以保证数据通讯的抗干扰能力及靠得住性。   2 软件设计 信息请登陆:输配电装备网

  2.1 波特率设置的编程

  CAN总线的传输速度与2个节点间的最年夜距离有关,表1给出了CAN总线系统肆意二节点间最年夜距离与位速度的关系。表中还同时给出LF2407A的位按时器设置装备摆设寄存器BCR2和BCR1的数值。这些值的设定与LF2407A的主时钟频率有关。一般地可以按下面的公式计较位速度:

波特率=ICLK/[(BRP+1)×bitTime]   (1) 信

  标识符是作为报文的名称,在仲裁进程中首先被送到总线。在接收器的验收判断中和仲裁进程肯定会见优先权时都要用到。

  远程发送请求位(RTR)用来肯定是发送数据帧仍是远程帧。当RTR为高电日常平凡,CAN控制器发送远程帧;为低电日常平凡则发送数据帧。 信

  数据长度码(DLC)用来肯定每帧要发送的数据字节数,最多为8个字节。

  控制饬令暗示此帧所暗示的意义,在本文中控制饬令字意义如表2所示。  

         

  2.3 法式流程设计

  主从控制是一种较为成熟的逆变电源并联控制方式,本设计采用争主主从控制策略实现对并联逆变电源系统的通讯监控。

    若设置邮箱3为发送非广播邮箱,邮箱2为接收非广播信息邮箱,邮箱4为发送广播的邮箱,邮箱0为接收广播的邮箱。则信息接收和发送的法式流程图划分如图4和图5所示。

网             

信息来自:

  从流程图可以看出,整个通讯系统主要分为一个主节点和多个子节点。其中每一个子节点城市用到邮箱4,在一定的时间距离定期以广播的形式向总线发送争主请求,以探测主节点是否工作正常。若是工作正常,主节点便会发送否决争主请求的响应,而且此响应也是在总线上以广播的形式发送。所以网络上每一个节点城市收到争主请求和否决争主请求响应。邮箱0的功能就是接收并区分这2种信息,并判断自身的地位,决议是否哄骗邮箱4发送否决争主请求。邮箱2的主要功能是接收主节点的控制信息,而且通知邮箱3发送响应的响应信息。

  图5较为具体地给出了信息发送流程。用DSP汇编指令编写的本系统CAN通讯争主部门法式清单以下。

  LDP #DP_CAN

  SPLK #0040H,TCR ;邮箱4发送争主请求

  LDP #DP_PF2

  LAR AR7,#4H

LDP #DP_CAN

  MAR *,AR4 ;发送次数

  LAR AR4,#0FFFFH

  W_TA5: LDP #6

  SBRK #01H   SAR AR4,30H 信息来历:

  LACL 30H 信息来自:输配电装备网

  BCND W_TA7,EQ

  LDP #DP_CAN 信息来自:输配电装备网

  BIT TCR,1 ;期待发送应对   BCND W_TA5,NTC

  SPLK #4000H,TCR

  LDP #DP_CAN   MAR *,AR4;发送次数

  LAR AR4,#0FFFFH 信息请登陆:输配电装备网

  W_TA7: LDP #DP_CAN 信息来自:

  MAR*,AR4 ;发送次数 信息来自:

  LAR AR4,#0FFFFH

  W_TA6: LDP #6

  SBRK #01H 信息请登陆:输配电装备网

  SAR AR4,30H      LACL 30H

  BCND W_TA9,EQ;写邮箱内容,设置装备摆设参数给定

  LDP #DP_USER 信息来历:

  BIT CAN_FLAG1,BIT0;判断是否接到否决主节点申请的响应

  BCND W_TA6,NTC;若没有否决,则修改邮箱4的ID1、ID0,为10时暗示此节点为主节点

  LDP #DP_USER

  SPLK #00H,CAN_FLAG1 信息来历:

  LDP #DP_CAN 信息来自:输配电装备网

  SPLK #4000H,TCR;清TA4和MIF4 信息来自:输配电装备网

  CALL LOOP11 ;邮箱3发送数据   哄骗现场总线控制技术可以利便地构建散布式逆变电源局域控制网,使电源系统具有现场网络控制系统(FCS)的特征。该方式不仅继续了集散控制系统(DCS)的优点,且集数字通讯、智能网络控制于一身。本文所介绍的系统不仅使逆变电源并联毗连简洁,同时为各模块提供了稳定靠得住的数据通讯,实现了系统参数设定、并联逆变电源模块的静态均流和模块争主等控制功能,且系统结构简单,运行靠得住。

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