基于CAN总线的并联逆变电源通信监控系统研究

1、基于can总线的并联逆变电源通信监控系统研究逆变电源的模块化并联运行可大大提高系统的灵便性，打破逆变电源在功率等级上的限制，用户可按照需要组合系统的功率，同时便于实现冗余设计，因而具有高牢靠性和易于大功率化的优点。并联逆变电源通信监控技术的讨论是沟通电源系统从传统的集中式供电向分布式供电乃至智能电源系统供电模式进展过程中必需解决的一个课题。本文介绍一种基于can现场的并联逆变电源通信监控系统。系统充分利用ti公司tms320lf2407a 芯片的内部资源，通过从各并联模块猎取并解析现场控制数据，响应现场强实时性操作，实现对模块工作的调度监控，具有结构简洁、扩容便利及牢靠性高的优点。1 系统组成

2、1.1 系统网络结构系统组成1所示。系统由监控主机、并联和can总线构成。逆变电源模块主要由、dsp控制器、信号采样和负载均流以及通信控制等部分构成，选用tms320lf2407a(dsp)作为控制核心。dsp按照反馈、值与设定值差控制输出pwm脉冲，驱动逆变桥功率开关，输出频率、幅值、相位可调的正弦电压。由lf2407a内嵌can控制器接收来自can总线的指令实现对并联逆变电源模块的控制。此种拓扑结构的特点是多个网络通信节点共用一条传输线，不仅信道利用率较高，而且衔接容易，成本低，系统牢靠性高。信息传输采纳can通信协议，传输介质采纳双绞线，假如需要进一步提高系统的抗干扰能力，还可以在控制器

3、和传输介质之间加接光电隔离等措施。1.2 系统主要硬件硬件模块2所示。因lf2407a芯片本身含有内嵌式can控制器，所以硬件设计较为容易，只需加一个sn65hvd232d就可实现此节点与总线的接口。sn65hvd232d是ti公司的can协议控制器和物理总线的接口芯片，符合iso11898标准。它对总线提供差动发送能力，而对can控制器提供差动接收能力。终端加接120匹配，以保证数据通信的抗干扰能力及牢靠性。2 软件设计2.1 波特率设置的编程can总线的传输速率与2个节点间的最大距离有关，表1给出了can总线系统随意二节点间最大距离与位速率的关系。表中还同时给出lf2407a的位定时器配置

4、寄存器bcr2和bcr1的数值。这些值的设定与lf2407a的主时钟频率有关。普通地可以按下面的公式计算位速率：波特率iclk/(brp+1)×bittime(1)标识符是作为报文的名称，在仲裁过程中首先被送到总线。在接收器的验收推断中和仲裁过程确定拜访优先权时都要用到。远程发送哀求位(rtr)用来确定是发送数据帧还是远程帧。当rtr为高电平常，can控制器发送远程帧；为低电平常则发送数据帧。数据长度码(dlc)用来确定每帧要发送的数据字节数，最多为8个字节。控制指令表示此帧所表示的意义，在本文中控制指令字意义如表2所示。2.3 程序流程设计主从控制是一种较为成熟的逆变电源并联控制办

5、法，本设计采纳争主主从控制策略实现对并联逆变电源系统的通信监控。若设置邮箱3为发送非广播邮箱，邮箱2为接收非广播信息邮箱，邮箱4为发送广播的邮箱，邮箱0为接收广播的邮箱。则信息接收和发送的程序流程图分离4和图5所示。从流程图可以看出，囫囵通信系统主要分为一个主节点和多个子节点。其中每个子节点都会用到邮箱4，在一定的时光间隔定期以广播的形式向总线发送争主哀求，以探测主节点是否工作正常。假如工作正常，主节点便会发送反驳争主哀求的响应，并且此响应也是在总线上以广播的形式发送。所以网络上每个节点都会收到争主哀求和反驳争主哀求响应。邮箱0的功能就是接收并区别这2种信息，并推断自身的地位，打算是否利用邮箱

6、4发送反驳争主哀求。邮箱2的主要功能是接收主节点的控制信息，并且通知邮箱3发送响应的响应信息。图5较为具体地给出了信息发送流程。用dsp汇编命令编写的本系统can通信争主部分程序清单如下。ldpdp_cansplk0040h，tcr；邮箱4发送争主哀求ldpdp_pf2larar7，4hldpdp_canmar*，ar4；发送次数larar4，0ffffhw_ta5：ldp6sbrk01hsarar4，30hlacl30hbcndw_ta7，eqldpdp_canbittcr，1；等待发送应答bcndw_ta5，ntcsplk4000h，tcrldpdp_canmar*，ar4；发送次数lar

7、ar4，0ffffhw_ta7：ldpdp_canmar*，ar4；发送次数larar4，0ffffhw_ta6：ldp6sbrk01hsarar4，30hlacl30hbcnd w_ta9，eq；写邮箱内容，配置参数给定ldpdp_userbitcan_flag1，bit0；推断是否接到反驳主节点申请的响应bcndw_ta6，ntc；若没有反驳，则修改邮箱4的id1、id0，为10时表示此节点为主节点ldpdp_usersplk00h，can_flag1ldpdp_cansplk 4000h，tcr；清ta4和mif4callloop11；邮箱3发送数据利用现场总线控制技术可以便利地构建分布式逆变电源局域控制网，使电源系统具有现场网络控制系统(fcs)的特征。该办法不仅继承了集散控制系统（dcs）的优点，且集数