雷達(dá)液位儀通信模塊開發(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量儀表，在當(dāng)前的液位測量系統(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)的液位測量系統(tǒng)。 通過對雷達(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總線和工業(yè)以太網(wǎng)在組建儲油罐液位測量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。因此，提出將CAN總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)同時應(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題。 首先，對基于CAN總線和工業(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，包括模塊的設(shè)計原則、總體結(jié)構(gòu)、工作過程等，使得雷達(dá)液位儀同時具有CAN總線、工業(yè)以太網(wǎng)和RS-232接口的通信功能。 然后，重點對各通信接口進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計，包括：(1)CAN總線接口?；贑AN控制器SJA1000和CAN收發(fā)器PCA82C250，設(shè)計了CAN總線接口的硬件電路，包括芯片各引腳

3、的連接方式、硬件抗干擾措施和設(shè)計時應(yīng)注意的問題；設(shè)計了CAN總線通信的驅(qū)動程序，包括主程序和初始化、報文發(fā)送及報文接收子程序；根據(jù)雷達(dá)液位儀傳輸數(shù)據(jù)的功能需求，實現(xiàn)了CAN總線通信協(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)計了工業(yè)以太網(wǎng)接口的硬件電路；對工業(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；在對TCP/IP協(xié)議進(jìn)行裁減的基礎(chǔ)上，實現(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)計了接口的硬件電路和軟件流程，實現(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，簡要設(shè)計了RS-232串行接口，作為通信模塊的功能擴展。 最后，在以上設(shè)計方案基礎(chǔ)上，制作了實驗電路板。實驗結(jié)果表明，設(shè)計的多端口通信模塊具有結(jié)構(gòu)簡單、工作穩(wěn)定可靠、通信速率高等特點，能夠滿足雷達(dá)液位儀數(shù)據(jù)通信的要求，為組建基于CAN總線和工業(yè)以太網(wǎng)的液位測量網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)打下了良好的基