雷達液位儀通信模塊開發(fā)研究.pdf

1、雷達液位儀是一種非接觸式的高精度液位測量儀表，在當前的液位測量系統(tǒng)中得到了日益廣泛的應用?，F(xiàn)有雷達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)絡的液位測量系統(tǒng)。 通過對雷達液位儀通信方式的現(xiàn)狀進行分析和比較，認為與現(xiàn)有雷達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)絡中具有明顯的應用優(yōu)勢。因此，提出將CAN總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術同時應用于雷達液位儀的通信，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)的雷達液位儀多端口通信模塊的總體方案進行了設計，包括模塊的設計原則、總體結構、工作過程等，使得雷達液位儀同時具有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行了詳細設計，包括：(1)CAN總線接口?；贑AN控制器SJA1000和CAN收發(fā)器PCA82C250，設計了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計時應注意的問題；設計了CAN總線通信的驅動程序，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)通信的主程序和復位、初始化、幀發(fā)送、幀接收子程序進行了詳細設計；在對TCP/IP協(xié)議進行裁減的基礎上，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)了通信模塊與雷達液位儀之間的8位并行數(shù)據(jù)傳輸功能。此外，簡要設計了RS-232串行接口，作為通信模塊的功能擴展。 最后，在以上設計方案基礎上，制作了實驗電路板。實驗結果表明，設計的多端口通信模塊具有結構簡單、工作穩(wěn)定可靠、通信速率高等特點，能夠滿足雷達液位儀數(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)絡系統(tǒng)打下了良好的基