l问题的提出
随着计算机及其网络技术的迅猛发展，计算机的应用领域也在不断扩大。许多采用原始手工操作的以称重计量为主要业务的运销公司，在其实施自动化改造过程中也大量采用了计算机网络技术。在计算机称重计量自动化系统的设计与实现过程中，需要使用许多重力传感器和大量检测设备，而这些设备由于实际工作环境的制约大都分布在较大的地理范围内，若采用传统的星型拓扑结构，安装成本和介质造价都非常高；若采用流行的LAN组件及环型总线型拓扑结构，虽可减少电缆长度，但却增加了LAN介质及相关软件。所以我们需要一种造价低廉又能经受工业现场环境的通信系统来实现称重计量自动化系统中的通讯问题。于是我们就选用了控制器局部网（CAN）技术来解决这一问题。
2│AN通讯网络技术
控制器局部网（CAN）是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络，它具有下列主要特点：（1）多主站依据优先权进行总线访问；（2）无破坏性的基于优先权的仲裁；（3）借助接受滤波的多地址帧来传送远程数据请求；（4）配置灵活、数据的相容性好错误检测和出错信令重发及时；（5）发送期间若丢失仲裁或由于出错而遭破坏的帧可自动重发；
（6）暂时错误和永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离均可及时实现。CAN中采用的CAN接口卡是一个智能型通讯接口板，板上自带CPU，监控程序存储在EPR0M，数据sRAM及CAN总线通讯控制器可独立完成通讯工作。本系统主要采用CAN总线网络技术来完成各测重点压力传感器的数据采集和工业PLC与上位机之间的通讯工作。
3系统总体结构
3.1工作原理
整个系统采用星型拓扑结构，应用客户服务器
（Client/server）模式来构建整个网络。公司内部网由总经理查询、财务管理、数据统计、煤炭经销四个子系统组成。远程的磅房称重计量系统通过调制解调器和PsTN将测重数据传输到网络服务器后即可在统计、财务、查询终端工作站上进行信息的处理和运营户的结算。整个系统的网络结构如图1所示。
3.2系统软硬件配置

4网络服务器HPNetserver双PentiumPro233MHzCPU，128MRAM，6.4G硬盘。公司四台工作站为P5/166MHz32MRAM，2.1G硬盘。
●公司下连的磅房称重系统通过调制解调器连接PsTN与公司服务器相连。
●整个网络采用Win-dowsNTserver4.0作为网络操作系统，利用NT强大的组网功能构建整个网络

●服务器中装有Microsofts0Lserver数据库服务器，工作站安装Windows98操作系统并装有用
PowerBui1der开发的管理系统。
由于公司总部系统网络构建技术成熟，所以本文不再详述，下面主要论述磅房称重计量自动化系统的CAN总线控制和系统软硬件设计技术。

4称重计量系统的硬件结构设计
4.1系统结构
称重计量自动化系统在原有的手动机械地衡的基础上改造设计，整个系统应用控制器局部网CAN总线技术和工业PLC控制技术构建。系统结构中称重机械衡部分仍采用原有的设备，只是将原有的杠杆连接部分全部由8个压力传感器测压点代替，从压力检测开始通过CAN总线网络通讯进行计算机检测控制。其系统结构如图2所示。
（1）机械地衡装置
机械地衡装置是由一个50T的机械衡组成，它可以在限速的情况下对通过车辆进行不同压力点的测试。
（2）压力传感器检测装置
主要采用8个压力传感器与地衡端面相接，他负责动态检测通过地衡车辆的重力信号并将其传输给工业PLC采集端口，通过CAN总线传输到连接CAN网卡的上位机。
（3）工业PLC数据智能采集装置
PLC数据采集装置主要完成对压力传感器传来的数据信号进行采集加工，并通过CAN总线将采集到的测压值传输到上位机。PLC还可接受上位机通过CAN总线传来的称重精度设定、采集时序设定和地衡增益、传感器增益设定。
（4）上位机系统
上位万机方为数公据司网络中的一个工作站，其内插有CAN总线网卡，负责从CAN总线采集数据并进行存储、处理和票据打印，而且负责通过M0-DEM将某一时段的数据传输到公司总部的s0Lserver数据库中。
4.2硬件设计
称重计量系统的硬件如图3所示。
（1）压力传感器信号采集处理
系统装接有8个压力传感器，主要从地衡各点采集压力。每个压力传感器所能输出的信号为0-20mV，该电压信号经过ADAM3012调理放大后成为
0-10V，用ADAM4017A/D转换模块转换为数字信号后，采用485通讯方式将信号送至工业PLC。有时还要采用ADAM4520将485信号转换为232信号，再接入PLC。
ADAM3012可将不同量程的电压及电流转换为易处理的电压信号，ADAM4017模拟量输入模块采用16位微处理器控制△-6调制变换方式，将传感器信号转化成数字信号，供工业PLC采集使用。
（2）CAN通讯设计
系统采用HAPCAN-IsACAN总线接口卡，其上带有8088CPU，板上监控程序存储在EPR0M中。系统中各压力传感器和外接设备都当作CAN总线上的节点，连接上位机的CAN网卡负责将总线上的信息传输到上位机，同时将上位机的控制参数传给PLC以设定称重精度、传感器增益、地衡增益参数和时序参数。CAN是一种智能型通讯接口卡，在通讯过程中，信息传输的优先权问题，帧的丢失问题以及总线访问控制的仲裁丢失、远程数据的请求、发送、响应、证实等均可由CAN智能处理。
5.1称重信号采集功能
5.1.1自动/手动称量功能
在正常情况下系统通过自动称重计量模块来完成整个称重过程。在特殊情况下，比如断电、系统出现故障时，系统将对故障现场进行保护，对于数据则采用周期性自动存储策略来保护。此时可将系统切换到手动状态，以保证称重工作继续进行。系统还提供了信息插入功能，待系统故障排除后，将手动数据重新插入数据库。

5.1.2压力信号采集功能
压力信号采集模块是一个由
定时器控制的周期性采集模块。在PLC中设定的时序参数即为该模块的采集周期，系统初始化时确定采集次数，然后通过CAN每隔一段时间便进行称重数据的采集处理，达到初始化的采集次数时就对所得信息进行处理。其处理过程中还包括对水分杂质的处理和流水票据的打印。其流程如图5所示。

5.2系统维护功能
系统维护功能主要由两类参数设定：一类为系统参数设定，主要包括承运单位编码、车辆皮重编码、司秤人员编码及码表输出；另一类信息为参数设定：称重精度、传感器增益、地衡增益、采集周期时序设定。
5.3信息查询和报表打印功能
信息查询功能提供下述操作：
●承运单位查询
●车辆牌号查询
●司秤人员查询
●过秤时间段查询
报表打印功能提供下述操作：
●日报台帐
●承运单位汇总表
●车辆牌号汇总表
●时间段信息汇总表
6结束语
在原始手动机械地衡称重系统的改造与设计过程中，应用CAN通讯网络技术和工业PLC控制检测技术实现了测控现场许多压力传感器和大量检测设备的
数据采集和控制信息的传输，并在实际应用中取得良好效果。
 

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