淺談基于CAN網(wǎng)絡(luò)的機車調(diào)試軟件開發(fā)的論文
在時速160公里客運內(nèi)燃機車微機系統(tǒng)的開發(fā)過程中，需要對與微機系統(tǒng)進行CAN通訊的外圍設(shè)備進行模擬，用來驗證微機程序的準確性、可靠性等。通過該軟件可準確無誤的對每一幀進行發(fā)送，可有效的完成機車的調(diào)試工作。
1.前言
時速160公里客運內(nèi)燃機車在以往的調(diào)試中，均采用CAN盒自帶的軟件進行CAN數(shù)據(jù)的發(fā)送，這種情況下只能一幀一幀的發(fā)送，既費時又費力，且效率不高，還經(jīng)常不能滿足試驗多系統(tǒng)多幀同時發(fā)送的要求。
2.CAN總線
2.1 CAN總線的介紹
CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Controller Area Network， CAN)的簡稱，是由以研發(fā)和生產(chǎn)汽車電子產(chǎn)品著稱的德國BOSCH公司開發(fā)的，并最終成為國際標準(ISO 11898)，是國際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線之一。
CAN總線是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。較之許多RS-485基于R線構(gòu)建的分布式控制系統(tǒng)而言，基于CAN總線的分布式控制系統(tǒng)在以下方面具有明顯的優(yōu)越性：網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點之間的數(shù)據(jù)通信實時性強、開發(fā)周期短、已形成國際標準的現(xiàn)場總線、另外，與其它現(xiàn)場總線比較而言，CAN總線是具有通信速率高、容易實現(xiàn)、且性價比高等諸多特點的一種已形成國際標準的現(xiàn)場總線。這些也是CAN總線應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，具有強勁的市場競爭力的重要原因。
2.2 CAN總線的在機車的應(yīng)用
在機車產(chǎn)業(yè)中，出于對安全性、方便性、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。在160公里客運內(nèi)燃機車里，為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過多個LAN，進行大量數(shù)據(jù)的高速通信”以及“分布式控制”的需要，對諸如柴油機系統(tǒng)、機車監(jiān)控系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、列供系統(tǒng)等與微機之間的通訊全部定為CAN通訊。
3.調(diào)試軟件的開發(fā)
在以往的調(diào)試中，均采用CAN盒自帶的軟件進行CAN數(shù)據(jù)的發(fā)送，這種情況下只能一幀一幀的發(fā)送，既費時又費力，且效率不高，還經(jīng)常不能滿足試驗多系統(tǒng)多幀同時發(fā)送的.要求。因此，需研發(fā)一款新軟件滿足要求。
針對這些需要的功能，決定采用visual studio2010軟件來編制內(nèi)燃160機車的CAN通訊陪試軟件。
首先，要對微機所有需要發(fā)送的數(shù)據(jù)幀進行編寫。根據(jù)各個設(shè)備與微機之間的CAN幀協(xié)議，將所要添加的CAN幀的協(xié)議加入到工程目錄里的protocol.xls文件中，完成對每一個變量進行初始化的設(shè)置。
然后，根據(jù)CAN幀協(xié)議，每個CAN幀需要向工程中添加兩個對應(yīng)的 .cs類文件，一個用于存儲用于用戶通過窗口輸入的對應(yīng)數(shù)據(jù)，另一個則主要用于存儲CAN幀的協(xié)議，以及將物理值轉(zhuǎn)換成總線值等操作。接著，再在工程中將這些轉(zhuǎn)換好的總線值打包并生成對應(yīng)的CAN包，并需要在工程中對發(fā)送的周期進行設(shè)置。
最后，在工程中對添加對CAN信號值進行輸入的控件，然后根據(jù)CAN通訊協(xié)議修改Name、MaxLength、Text等屬性將相應(yīng)的變量放到對應(yīng)的位置上，從而編寫一個友好的人機界面(如圖1)，方便使用者操作。
4.結(jié)語
該軟件實現(xiàn)了CAN數(shù)據(jù)的發(fā)送功能，使用者只需知道所需變量名即可對數(shù)據(jù)進行發(fā)送，而且可以對多個變量同時發(fā)送來模擬機車不同工況下的各種數(shù)據(jù)。該調(diào)試軟件的使用加速了時速160公里內(nèi)燃機車微機系統(tǒng)的開發(fā)進度，有效的提升了工作效率。
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