電力遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)中，主、從集中器作為CAN總線的節(jié)點(diǎn)都工作于增強(qiáng)模式（PeliCAN mode），以擴(kuò)展幀雙濾波方式傳遞報(bào)文。對(duì)于擴(kuò)展幀而言，濾波器1由ACR0、ACR1、AMR0和AMR1構(gòu)成，濾波器2由ACR2、ACR3、AMR2和AMR3組成，擴(kuò)展幀格式的CAN信息幀的29位標(biāo)識(shí)符中也只有高16位（ID28～I(xiàn)D13）參與了濾波。兩個(gè)濾波器在過(guò)濾數(shù)據(jù)時(shí)是“或”的關(guān)系，即只要CAN信息幀通過(guò)其中任意一個(gè)濾波器的驗(yàn)收，就可以被接收。如圖3所示即為擴(kuò)展幀格式的雙濾波器驗(yàn)收濾波流程圖。


圖3 擴(kuò)展幀格式的雙濾波器驗(yàn)收濾波流程

系統(tǒng)為每個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)的濾波器1的驗(yàn)收碼寄存器ACR定義了不同的數(shù)值，用以區(qū)分不同的集中器，即為集中器分配了地址，其中主集中器的地址為0001，這是區(qū)分主、從集中器的標(biāo)志。有了這個(gè)CAN節(jié)點(diǎn)地址，分布式系統(tǒng)中的主集中器就可以和系統(tǒng)中任意一個(gè)從集中器交換數(shù)據(jù)，即進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向通信。所有從集中器的濾波器2的ACR值均為FFFFH，作為接收主集中器廣播數(shù)據(jù)的地址。主、從集中器的地址分配如表1所示。

表1 主、從集中器的地址分配


由上可見(jiàn)，基于CAN總線的分布式通信系統(tǒng)中，主、從集中器之間實(shí)質(zhì)上存在著兩條信息通道，即所有CAN節(jié)點(diǎn)的濾波器1構(gòu)成了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信息交換通道（點(diǎn)名通道），所有CAN節(jié)點(diǎn)的濾波器2構(gòu)成了一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的信息交換通道（廣播通道）。其中點(diǎn)名通道是雙向的，廣播通道是單向的，即CAN信息幀由主集中器發(fā)出，所有從集中器進(jìn)行接收。CAN總線分布式測(cè)控網(wǎng)絡(luò)信息通道抽象示意圖如圖4所示。

圖4 CAN總線信息通道抽象示意圖

3.2 點(diǎn)名通信

進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向通信（點(diǎn)名）時(shí)，主集中器發(fā)送的信息幀高16位標(biāo)識(shí)符即為從集中器的地址（點(diǎn)名地址）。系統(tǒng)所有從集中器的驗(yàn)收屏蔽碼AMR全為0，即要求濾波器1和濾波器2進(jìn)行全值濾波，只有當(dāng)從集中器的濾波器1驗(yàn)收碼ACR設(shè)定值與主集中器發(fā)送的點(diǎn)名地址完全相符時(shí)，該從集中器才可以接收數(shù)據(jù)。主集中器的驗(yàn)收屏蔽碼AMR全為1，實(shí)現(xiàn)無(wú)條件濾波，可以接收所有從集中器的數(shù)據(jù)，這個(gè)特點(diǎn)是主從式通信系統(tǒng)中主機(jī)所應(yīng)具備的特點(diǎn)。

點(diǎn)名通信由主集中器發(fā)起，通過(guò)總線送出信息幀后，所有從集中器均進(jìn)行濾波，但只有符合點(diǎn)名地址的那個(gè)從集中器才能接收到命令和數(shù)據(jù)，由其CAN控制器SJA1000向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求。從集中器的中斷服務(wù)程序根據(jù)接收的命令或數(shù)據(jù)執(zhí)行相應(yīng)的操作，然后向主集中器發(fā)送返回信息。

3.3 廣播通信

進(jìn)行廣播通信時(shí)（如整點(diǎn)對(duì)時(shí)、發(fā)布統(tǒng)一費(fèi)率等），主集中器發(fā)送的信息幀高16位標(biāo)識(shí)符是FFFFH，所有從集中器均可通過(guò)各自的濾波器2接收數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)全局廣播通信。廣播通信可以使同一CAN局域網(wǎng)內(nèi)的所有從集中器同時(shí)接收主集中器的命令或數(shù)據(jù)，體現(xiàn)了通信的實(shí)時(shí)性和同步性。

4 結(jié)束語(yǔ)

基于CAN總線的電力遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)利用CAN總線實(shí)現(xiàn)了位置相對(duì)集中的變壓器臺(tái)區(qū)的組網(wǎng)通信，大大減少了MODEM抄表所需的電話租借數(shù)目，大幅降低電話租借費(fèi)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)際運(yùn)行表明：CAN總線可以實(shí)現(xiàn)主、從集中器之間的可靠通信。因此，本系統(tǒng)所采用的CAN總線通信方式可推廣到其它類似的分布式測(cè)控系統(tǒng)。

本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：構(gòu)建了基于CAN總線的分布式測(cè)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);充分利用CAN控制器SJA1000增強(qiáng)模式下雙濾波器的特性，實(shí)現(xiàn)了主、從集中器之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信和廣播通信;本系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)踐考驗(yàn)，具有很高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本系統(tǒng)已經(jīng)在湖南省多個(gè)電力局推廣使用，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益累計(jì)達(dá)一百余萬(wàn)元。

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