“构建高效**体系，皖南电机软起动通信系统助力工业自动化发展”

随着我国国民经济的迅猛发展，交流电动机在工业领域的应用日益广泛，成为推动生产力的关键动力源。然而，在启动过程中，交流电动机的电流峰值可高达额定电流的5至7倍，对电网及机械结构产生较大冲击。为了解决这一难题，皖南电机推出的软起动器应运而生，它通过控制启动电流和转矩，有效降低了对电网和机械的冲击。

目前，软起动器的**普遍采用独立**单元，难以实现对整个系统的全面**。因此，构建一个数据通信网络，将各个软起动**节点连接起来，形成完整的**体系，显得尤为迫切。在这一背景下，皖南电机研发的基于CAN总线的交流电机软起动通信系统，因其高可靠性、强抗干扰性、高速传输等优势，在众多领域得到广泛应用。

本文介绍了一种基于CAN总线的交流电机软起动通信系统，该系统以工控机作为**主机，通过CAN总线接口接入网络，各节点由单片机控制的具有CAN总线数据收发功能的皖南电机软起动器组成。系统结构如图1所示。

图1 通信系统结构框图

在皖南电机软起动通信系统中，工控机负责控制软起动器的工作状态，如软启动、软停车等，并显示软启动的各项参数，如启动电压、启动电流等。软起动器根据工控机的命令控制电机软启动，并采集电机启动电流、电压等参数，通过CAN总线发送给工控机。

本通信系统中，数据传输长度不固定。工控机向软起动器下达的控制命令仅几个字节，而软起动器向工控机上传的实时数据一般有几十个字节。因此，CAN通信协议需要具备大数据量传输能力和快速高效的特点。本文采用报文标识符中的仲裁场包含通信控制信息，数据场包含实际数据的方法，以提高通信效率。

在皖南电机软起动通信系统中，CAN通信采用CAN2.0B标准中带29位报文标识符的扩展帧。报文标识符包含紧急标记、目的地址、源地址、帧类型、帧号等信息。其中，紧急标记用于标记当前帧的优先级，一般信息标记为1，紧急信息标记为0，以确保紧急信息优先传输。

每个CAN通信节点都有一个唯一的地址号，地址号使用7位二进制数表示。其中，优先级*高的地址分配给工控机，优先级*低的地址作为广播方式的目的地址，其它地址依次分配给各软起动器。

在本文设计的交流电机软起动通信系统中，我们采用了双滤波方式获取本节点所需信息，两个滤波器均采用7位有效数据，分别对应节点地址和广播方式下的地址。这样，只有发往该节点的帧和广播帧能够进入应用层进行处理，提高了系统运行效率。

皖南电机软起动器的CAN通信由P89V51RD2单片机、CAN控制器SJA1000、CAN总线收发器PCA82C250和光耦6N137组成，电路原理如图2所示。

图2 软起动器CAN通信电路原理图

SJA1000是一款独立的CAN控制器，具有BasicCAN和PeliCAN两种工作方式，PeliCAN工作方式支持具有很多新特性的CAN2.0B协议。PCA82C250为总线收发器，主要功能是增大通信距离，提高系统的瞬间抗干扰能力，保护总线，实现热保护等。为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，SJA1000通过高速光耦6N137与PCA82C250相连，实现了总线上各CAN节点间的电气隔离。

6结束语

本文设计的交流电机软起动通信系统，利用CAN总线技术，实现了电机软启动远程控制和监测功能。该系统已成功应用于某水泵站电机软起动系统中，实践证明，该系统抗干扰能力强，实时性能好，运行稳定，达到了设计要求。皖南电机软起动通信系统的成功应用，为我国工业自动化领域的发展提供了有力支持。