雷達(dá)液位儀通信模塊開(kāi)發(fā)研究.pdf

1、雷達(dá)液位儀是一種非接觸式的高精度液位測(cè)量?jī)x表，在當(dāng)前的液位測(cè)量系統(tǒng)中得到了日益廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)有雷達(dá)液位儀的通信方式均存在一定的局限性，而且其通信方式較為單一，很難靈活地組建基于各種通信網(wǎng)絡(luò)的液位測(cè)量系統(tǒng)。 通過(guò)對(duì)雷達(dá)液位儀通信方式的現(xiàn)狀進(jìn)行分析和比較，認(rèn)為與現(xiàn)有雷達(dá)液位儀通信方式相比，CAN總線(xiàn)和工業(yè)以太網(wǎng)在組建儲(chǔ)油罐液位測(cè)量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。因此，提出將CAN總線(xiàn)和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)同時(shí)應(yīng)用于雷達(dá)液位儀的通信，以克服現(xiàn)

2、有通信方式的局限性，并解決通信方式單一的問(wèn)題。 首先，對(duì)基于CAN總線(xiàn)和工業(yè)以太網(wǎng)的雷達(dá)液位儀多端口通信模塊的總體方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)，包括模塊的設(shè)計(jì)原則、總體結(jié)構(gòu)、工作過(guò)程等，使得雷達(dá)液位儀同時(shí)具有CAN總線(xiàn)、工業(yè)以太網(wǎng)和RS-232接口的通信功能。 然后，重點(diǎn)對(duì)各通信接口進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，包括：(1)CAN總線(xiàn)接口?；贑AN控制器SJA1000和CAN收發(fā)器PCA82C250，設(shè)計(jì)了CAN總線(xiàn)接口的硬件電路，包括芯片各引腳

3、的連接方式、硬件抗干擾措施和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題；設(shè)計(jì)了CAN總線(xiàn)通信的驅(qū)動(dòng)程序，包括主程序和初始化、報(bào)文發(fā)送及報(bào)文接收子程序；根據(jù)雷達(dá)液位儀傳輸數(shù)據(jù)的功能需求，實(shí)現(xiàn)了CAN總線(xiàn)通信協(xié)議。(2)工業(yè)以太網(wǎng)接口。以太網(wǎng)控制器選用RTL8019AS，隔離變壓器選用20F001N，設(shè)計(jì)了工業(yè)以太網(wǎng)接口的硬件電路；對(duì)工業(yè)以太網(wǎng)通信的主程序和復(fù)位、初始化、幀發(fā)送、幀接收子程序進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)；在對(duì)TCP/IP協(xié)議進(jìn)行裁減的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了包含ARP、U

4、DP、IP子協(xié)議的工業(yè)以太網(wǎng)通信協(xié)議。(3)并行輸入接口。設(shè)計(jì)了接口的硬件電路和軟件流程，實(shí)現(xiàn)了通信模塊與雷達(dá)液位儀之間的8位并行數(shù)據(jù)傳輸功能。此外，簡(jiǎn)要設(shè)計(jì)了RS-232串行接口，作為通信模塊的功能擴(kuò)展。 最后，在以上設(shè)計(jì)方案基礎(chǔ)上，制作了實(shí)驗(yàn)電路板。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的多端口通信模塊具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定可靠、通信速率高等特點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足雷達(dá)液位儀數(shù)據(jù)通信的要求，為組建基于CAN總線(xiàn)和工業(yè)以太網(wǎng)的液位測(cè)量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)打下了良好的基