[发明专利]一种变流器中的CAN通信控制装置及通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体而言，涉及一种变流器中的CAN通信控制装置及方法。更具体地说，涉及一种电动轮自卸车变流器中的CAN通信控制装置及方法。

背景技术

CAN(Controller Area Network)即控制器局域网络，由于其高性能、高可靠性、及独特的设计，而越来越受到人们的重视。国外已有许多大公司的产品采用了这一技术。CAN最初是由德国的BOSCH公司为汽车监测、控制系统而设计的。现代汽车越来越多地采用电子装置控制，如发动机的定时、注油控制、加速、刹车控制(ASC)及复杂的抗锁定刹车系统(ABS)等。

目前CAN作为现场总线通信的一种方式也用到了矿山电动轮自卸车电驱动系统中。由于CAN通信采用了生产者/消费者的通信模式，该总线最大的特点是废除了传统的站地址编码，取而代之的是对通信数据块进行编码。采用这种方法的最大优点是可使网络内节点个数在理论上不受限制，同时网络中各节点都可以访问数据总线。访问数据总线的优先级主要取决于发送数据报文的标识符（ID）。标识符的优先级高的话具有优先的发送权利，此时总线上所有的节点都可以接收此帧数据，再根据节点是否需要来决定是否丢弃接收的数据。

目前，矿山电动轮自卸车通信控制方案主要采用多轴不同CAN通信程序方案，或者不采用CAN通信方案而采用硬线控制方案，或者不采用CAN通信方案，而采用其他通信方式等。

在采用CAN通信总线作为控制总线的系统中，通过CAN2.0B协议与发电机励磁控制板、多轴变流器进行控制，从而实现对整车电驱动系统的控制。而对于矿山电动轮自卸车，一般采用两驱、四驱、六驱、八驱甚至是十六驱方式，这就要求矿山电动轮自卸车具备两轴、四轴、六轴、八轴、十六轴变流器。而每轴变流器要求一个CAN通信控制板，由于每轴变流器传输的通信信息、控制信息、状态信息、故障信息等不同，这就要求每个CAN通信控制板之间传输报文的标识符（ID）不同，这也就造成了一台电动轮车十六轴变流器有16个不同的CAN通信程序，造成了CAN通信程序在实际应用中难以区分，后期维护难度大，通信程序难以统一。

目前多轴变流器CAN通信方案：采用的是每个通信板不同的程序，这就造成了多轴变流器后期维护复杂度高，前期需要开发不同的CAN通信方案及相关程序，开发的工作量大。

而如果矿山电动轮车采用硬线控制，需要在车上布置大量硬线，且整车控制总线和强电电缆一起布置，容易受到干扰，不利于系统控制等。

为此，需要针对多轴变流器CAN通信控制系统提供一种方案以简化系统通信方案的设计以及减少后期维护的工作量。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种用于变流器控制系统中的CAN通信控制装置，其包括：CAN总线接口单元，其与现场总线连接，用以接收或发送所述通信控制装置与总线网络上其他变流器控制装置之间需要传递的符合CAN标准协议或者自定义现场总线协议的报文；微控制单元，其与所述CAN总线接口电路连接，用以接收其他远程的变流器控制装置通过总线网络发送的符合CAN标准协议或者自定义现场总线协议的报文，并根据自身的配置文件对所述报文进行解析处理，然后转换成并行数据信息；其中，所述配置文件通过与所述微控制单元连接的串行总线接口单元经由串行总线网络来在线写入。

根据本发明的一个实施例，所述装置还包括双端口存储器，其一端口与所述微控制单元连接，用以接收并保存已解析处理的数据信息，其另一端口通过应用接口电路与本地变流器处理设备连接，以实现该设备对其中存储的数据的独立访问。

根据本发明的一个实施例，所述应用接口电路通过地址总线数据总线和控制总线与本地变流器设备连接，还包括用以输入复位信号的第一端子、输出忙状态信号的第二端子以及输出中断请求信号的第三端子。

根据本发明的一个实施例，所述CAN总线接口单元还包括依次连接的总线接口电路、总线收发电路以及总线隔离电路，所述总线隔离电路用以将CAN总线上的干扰隔离，从而保证可靠的数据通信。

根据本发明的一个实施例，所述CAN标准协议为CAN2.0A/2.0B。

根据本发明的一个实施例，所述配置文件的格式包括但不限于：开始标识符、接收报文的数量、接收循环时间、接收报文对应的ID和存储地址、发送报文的数量、发送循环时间、发送报文对应的ID和存储地址、结束标识符。

根据本发明的一个实施例，所述微控制单元中还包括协议转换模块，其用以将接收的CAN报文解析处理后，并实时转换成符合串行通信协议的数据，然后通过串行接口电路发送到串行通信总线上。