CGSE-ES系統(tǒng)CAN通信接口設計.pdf

1、阿爾法磁譜儀（AMS）空間探測器試驗是丁肇中教授領導的以探索空間反物質(zhì)和暗物質(zhì)為主要目的的大型國際合作科學試驗項目，是國際空間站上唯一的大型科學試驗。阿爾法磁譜儀是人類送入宇宙空間的第一個大型磁譜儀，AMS-02中最關鍵的部件是超導磁體。由上海交通大學參與合作設計并獨立制造的低溫地面支持設備（CGSE）系統(tǒng)是在發(fā)射前對AMS-02中的超導磁體完成冷卻、測試和超流氦加注的重要系統(tǒng)。本項目的實施旨在為AMS這一富于原創(chuàng)性的重大前沿基礎研究計

2、劃作出重要貢獻。 從設計制造的角度來看，CGSE系統(tǒng)可以分為兩部分：CGSE機械部分（CGSE-MS）和CGSE電子部分（CGSE-ES）。CGSE電子部分是CGSE中完成測量、控制、通信以及監(jiān)控任務的重要子系統(tǒng)，它又可分成兩個部分：控制器系統(tǒng)（CGSE-ES-CON-S）和通信接口系統(tǒng)（CGSE-ES-COM-IF），前者主要用于完成對CGSE機械部分的控制，后者主要用于提供CGSE系統(tǒng)與AMS-02其它子系統(tǒng)間的通信接口。而

3、通信接口系統(tǒng)至少又分成兩個部分：CAN總線通信接口系統(tǒng)（CGSE-ES-COM-IF-CAN）和ETHERNET通信接口系統(tǒng)（CGSE-ES-COM-IF-ETHER），前者主要用于CGSE系統(tǒng)向AMS-02其它子系統(tǒng)如超導磁鐵航空電子箱（CAB）發(fā)送命令，后者主要用于CGSE系統(tǒng)接收來自AMS-02其它子系統(tǒng)如丁肇中主數(shù)據(jù)采集計算機（JMDC）的命令。 本文主要研究CGSE電子部分（CGSE-ES）中CAN總線通信接口系統(tǒng)（C

4、GSE-ES-COM-IF-CAN）的設計及實現(xiàn)工作。接口的硬件設計：先采用運行Linux的PC外掛EPP-CAN Box、內(nèi)插以太網(wǎng)卡的方式，將CAN與Ethernet異構(gòu)網(wǎng)絡互聯(lián)，再采用運行Windows的PC內(nèi)插以太網(wǎng)卡和西門子CP5613卡的方式，將Ethernet與Profibus異構(gòu)網(wǎng)絡互聯(lián)。本文未采用運行Windows的PC外掛EPP-CAN Box、內(nèi)插西門子CP5613卡的方式來直接實現(xiàn)CAN與Profibus異構(gòu)網(wǎng)絡

5、的互聯(lián)，主要因為已有Linux下現(xiàn)成EPP-CAN Box驅(qū)動程序可調(diào)用，且Linux下開發(fā)和維護設備驅(qū)動程序遠比Windows容易；未采用運行Linux的PC外掛EPP-CAN Box、內(nèi)插西門子CP5613卡的方式來直接實現(xiàn)CAN與Profibus異構(gòu)網(wǎng)絡的互聯(lián)，主要因為西門子產(chǎn)品主要運行在Windows平臺下。接口的軟件設計：在Linux下用C語言開發(fā)CAN-Ethernet網(wǎng)關模塊，在Windows下用WinCC開發(fā)Ethern