內容提要
隨著現今工業控制系統的自動化程度不斷提高,客戶對傳統的機械式切水器也提出了電氣自動化控制的要求。現在需要一種更加智能化的切水器控制系統在保證傳統切水器的穩定性前提下，加強整個系統的電氣自動化。本文將主要介紹基于臺灣泓格生產的CAN總線產品實現切水器的電氣自動化控制。
關鍵詞
切水器系統;CAN;分布式控制;QTOUCH
前言
油氣在生產儲運過程中會混入一些水、雜質，為保證油品質量，在儲存容器內必須將明水切除到規定的標準。目前常規的方法是在儲罐底部專設一切水閥門，由人工操作排放生產儲運過程中會混入一些水、雜質，為保證油品質量，在儲存容器內必須將明水切除到規定的標準。
切水器的開發和應用對石油化工工業的生產技術和生產自動化的提高，無疑是一項重要的貢獻。它解決了石化行業的油罐脫水采用人工操作，對油水的分離無法嚴格控制，排水的含油量比較高，造成油品的浪費，污染環境等問題；克服了人為誤操作帶來的極大安全隱患。
上圖是用QTOUCH軟件制作的上位機運行畫面，整個電控系統由探頭，液位計，電磁閥，回訊器和泓格公司的CAN8423控制器，87055W，87017RCW組成，上位機安裝泓格公司的CAN200系列板卡連接到現場CANBUS。現場傳感器探頭，回訊器的DI信號傳給87055W，液位計信號傳給87017RCW，整個邏輯根據現場傳感器的回饋信號做判斷，然后通過87055W的DO輸出控制電磁閥。
一、 CAN總線簡介
控制器局域網 CAN 是由 ISO 定義的串行通訊總線。它最初出現在 80 年代末的汽車工業里，它的基本設計規范要求有高的位速率、高抗電磁干擾性，而且能夠檢測出產生的任何錯誤。由于 CAN 串行通訊總線具有這些特性，它很自然地在汽車、制造業以及航空工業中受到廣泛應用。CAN 通訊協議描述了在設備之間信息如何傳遞，它對層的定義與開放系統互連模型 OSI 一致，每一層與另一設備上相同的那一層通訊，實際的通訊是發生在每一設備上相鄰的兩層，而設備只通過模型物理層的物理介質互連 CAN 的結構定義了模型的最下面的兩層， 數據鏈路層和物理層、應用層通過不同的新興協議層，專門用于特殊的工業領域加上由個別 CAN 用戶定義的任何合適的方案和物理層連接。可能最好的 CAN 協議工業標準也許就是 Allen-Bradley 的 DeviceNet 它是為 PLC 和智能傳感器設計的。國際上廣泛應用的 CAN 協議工業標準還有 CANopen 和 SDS 。物理介質包括帶有特定終端的雙絞線，在 BasicCAN 的規范中它的傳輸速率能達到 250KBaud ，而PeliCAN 能達到 1Mbaud。 物理層和數據鏈路層對于系統設計者來說是透明的， 并包含在所有執行 CAN 協議的部件中。這些部件有帶有集成 CAN 接口的微控制器， 例如與 8051 兼容的 Philips P97C591 處理器和 16 位的 Philisp XA82C200 SJA1000 是一個獨立的 CAN 控制器， 它可以和很多微控制器直接接口， 而與物理介質連接可以用分離部件或者 82C250 TJA1050 集成電路或相似的方法實現。
基于CAN總線的切水器控制系統網絡結構如上圖所示，系統由上位機、CAN總線、現場設備單元節點組成。數控系統上位機通過CAN總線控制網絡節點任單元。感應器 、執行器或采集數字和模擬數據都非常理想， 它們能夠被看作中央微控制器的遠程附件。CAN接口適配器是上位機與CAN8423控制單元數據傳輸和控制的橋梁，伺服單元采集現場的數據通過總線傳給上位機，實現實時監視和控制。
二、模塊介紹
CAN8423是臺灣泓格生產的CANOPEN系列產品之一，支持CANOPEN協議，具有1個CAN口，內置80MHz CPU，具體規格如下：
CAN8423有4個擴充插槽，使用者可以根據實際的需求，選用8K或者87K系列的DI/DO/AI/AO模塊，安裝在擴充插槽上，擴充裝置的I/O通道，使裝置在應用上更具有彈性。CAN8423的設計均遵循了CANOPEN的規范，因此裝置提供了像是動態PDO、EMCY物件、錯誤輸出值、循環與非循環同步等不通功能。
三、應用范圍
CANOPEN其最核心部分是通過對象詞典來描述設備功能并以EDS文件格式來記錄，采用實時數據與服務數據分開傳輸，最大限度提高實時數據傳輸效率，靈活多變的數據傳輸方式以及強大的網絡管理能力。一經推出便得到了廣泛的應用，在車輛工業、工業機具、建筑物自動化、醫療設備、航海機具、餐廳設備、實驗室器材及科研研究等行業中已得到廣泛的應用。
四、結束語
CAN總線提高了系統的可靠性，為用戶提供了更為靈活的系統集成主動權，其良好的開放性和兼容性，可以適應各種現場控制需要。鑒于CAN總線的諸多優點，CAN總線會得到廣泛的應用，推動自動化相關行業的不斷發展。
