[发明专利]一种连接于CAN现场总线设备的自动顺序编号电路和方法

说明书

技术领域

本发明属于CAN现场总线技术领域，尤其涉及一种在多个设备的CAN总线 连接网络中，对设备进行自动顺序编号的电路和方法。

背景技术

CAN现场总线技术大量用于工业生产现场、汽车等领域，是较成熟的技术， CAN其拓扑结构如图1所示，各个设备均挂接在总线上，在逻辑控制上没有左右 相邻的区分(即没有顺序关系)。

但是，在某些工业生产应用场合，如煤矿井下综采工作面液压支架的电控 系统中，一个支架控制器控制一架支架，百多架支架组成一个综采工作面的支 护系统，一架支架即上述的设备，如图2所示。支架控制器控制所对应支架的 各种动作，因为综合采煤的工艺要求，需要相邻支架的控制(例如，在支架1 上操作支架控制器1，控制支架控制器2给支架2发出动作命令，使支架2动作)， 即需要辨识相邻支架，并具有顺序关系的操控要求。

对于CAN现场总线结构的电控系统，需要先对支架和与之连接的支架控制 器进行顺序编号，使支架1对应的支架控制器编号为1，支架2对应的支架控制 器编号为2，以此类推，支架N对应的支架控制器编号为N，然后才能进行相邻 控制。

发明内容

本发明的目的是解决CAN现场总线结构的设备顺序操控中需要将设备顺序 编号的问题，提供一种自动顺序编号电路。

本发明的另一个目的是提供一种利用上述自动顺序编号电路对连接于CAN 现场总线设备进行自动顺序编号的方法。

本发明的目的分别通过下述技术方案来实现：

一种连接于CAN现场总线设备的自动顺序编号电路包括

单片机，具有CAN驱动引擎模块、脉冲计数器模块；

接收器，通过第一光电耦合器与单片机的脉冲计数器模块具有信号连接；

总线收发器，通过第二光电耦合器与单片机的CAN驱动引擎模块具有信号 连接；

总线开关，串联于现场总线中，将CAN现场总线分为第一总线和第二总线 两部分，其一端电连接第一总线，另一端电连接第二总线；

接收器与第一总线电连接；

总线收发器与第二总线电连接。

所述第二总线通过总线收发器、第二光电耦合器与单片机的CAN驱动引擎 模块建立半双工通信。

所述现场总线上的信号通过接收器、第一光电耦合器后，以脉冲信号送入 单片机的脉冲计数器模块。

所述总线开关断开后，作为隐性信号接入现场总线。

一种利用上述自动顺序编号电路，对连接于CAN现场总线设备进行自动顺 序编号方法包括如下步骤：

a.每台电连接有自动顺序编号电路的设备以左右邻接的拓扑结构连接于 现场总线，其中一台设备的自动顺序编号电路的第一总线与其左邻设备 的自动顺序编号电路的第二总线电连接，上述设备的第二总线与其右邻 设备的第一总线电连接，依此类推；下述操作皆由各设备的自动顺序编 号电路完成；

b.接通所有设备的总线开关，任意一台设备通过其第二总线发出顺序编号 命令，该设备称为受控设备；

c.所有其它设备通过现场总线收到上述顺序编号命令后，与受控设备一 起，执行“断开总线开关，发送脉冲信号”，确定第一设备；

d.第一设备通过其CAN驱动引擎向其第二总线发出本设备的附有编号信 息的脉冲信号，然后接通其总线开关；

e.与第一设备右邻的设备接收上述步骤d的脉冲信号，执行“接通总线开 关，接收编号信息”，标记自身为第二设备；

f.第二设备执行“断开总线开关，发送脉冲信号”，然后接通其总线开关；

g.与第二设备右邻的设备如步骤e，标记自身为第三设备；

h.其余依次右邻的设备按步骤f、g，直到步骤a所述拓扑结构中的最右端 设备标记自身为第N设备；

i.第N设备执行“断开总线开关，发送脉冲信号”，并保持设定的时间， 时间满后，脉冲信号依然能够发送成功，则接通总线开关，向现场总线 发出包含设备总数信息的结束信号。

所述步骤c的具体过程是，所有其它设备通过现场总线收到上述顺序编号 命令后，与受控设备一起，都将各自的总线开关断开，并通过各自的CAN驱动 引擎在设定的时间内持续向各自的第二总线发出脉冲信号，未收到脉冲信号的 设备标记自身为第一设备。