基于J协议的柴油机测控系统设计PPT学习教案.pptx

这篇文档主要介绍了一个基于J1939协议的柴油机测控系统的设计，该系统用于压裂设备和混浆设备的监控。以下是相关知识点的详细说明： 1. **柴油机测控系统的可行性**：现代柴油机系统普遍配备了ECU（电子控制单元），这为外部测控系统的接入提供了接口。因此，设计这样的系统是可行的，可以实现对柴油机的起停、转速控制以及各项参数的获取。 2. **用户需求分析**： - 用户希望通过J1939接口控制柴油机的启停和转速，并获取包括转速、油压、水温、油温、工作电压和工作时间在内的运行参数。 - 在压裂设备中，还需要监测大泵的压力、流量和传动箱的数据（如油温和油压），同时具备超压保护报警功能。考虑到设备工作在高压状态，需要实现远程控制（控制距离50-200米）。 - 用户还要求为第三方（如施工监理方）提供远程监测设备和软件。 3. **J1939协议**： - J1939是卡车和公共汽车电气电子委员会制定的一种控制与通信网络标准，基于CAN（Controller Area Network）总线扩展。 - CAN总线的电平表示通过差分电压来表示隐性和显性位，电气连接涉及CAN收发器和CAN通讯控制器，它们负责信号的转换和检测。 - 位定时与位同步是CAN通信的关键，每个CAN控制器能根据输入信号的边沿进行同步，以补偿节点间的频率差异。 - J1939协议定义了11位ID和18位扩展ID的具体含义，数据部分固定为8个字节。例如，柴油机转速数据位于特定的字节位置，可以计算出实际转速。 4. **系统结构**： - 测控系统分为检测执行系统和控制系统两部分。 - 检测执行系统负责数据采集和设备操作，控制系统负责处理和响应这些数据。 5. **单片机选型**： - 选择PIC18F458单片机，因为它具有内置的CAN控制器、AD转换器、PWM发生器、I2C和SPI总线，以及哈佛总线结构，支持C语言编程，适合于复杂的工业控制应用。 6. **硬件设计**： - 硬件主要包括CAN总线模块、AD转换模块、IO输入和输出模块，以及其他必要的隔离技术，以确保在恶劣环境下工作的可靠性。 这个基于J1939协议的柴油机测控系统设计考虑了用户需求，利用了先进的通信协议和单片机技术，确保了系统在工业环境中的稳定运行和远程监控能力。