论文总字数：24729字

摘 要

本课题是对电梯研究的一个项目，首先提出电梯对串行通信系统的要求，然后根据CANBUS总线的通信系统网络结构，其可作为一个单独模块连接到CANBUS主干网络上。电梯串行通讯系统只用一根双绞线(另加两根电源线)就达到了控制柜主电脑与每个子节点间所有的信号传递,它不但节省了大量的电缆线和微机I/O口,而且使安装工作量大大降低,同时为电梯生产的模块化、标准化奠定了基础^[1]。CANBUS总线含有很多主结构的,它的网络上每个节制节点都可能单独发送通讯,通讯途径灵动,他们的关系不会有从主,所以很可能组成冗余(容错)系统。此外,按照CAN的介质访谒节制要领,发送数据永久优先于请求数据^[2],这从基础上确保了各节点故障报警的优先性,从而在硬件上确保了系统工作的可靠性。CANBUS系统由于对应的CAN接口相接工业方面装备组成低成本的网络。直接连接不但可以供给设备级问题处理方案，并且增强了通讯速度以及装备之间的交换性^[3]。由于CANBUS成为电梯串行通信系统的主体，就能组成更加安全，平稳的电梯驱动。

关键词：CANBUS总线；电梯；串行通信

Elevator serial communication system based on CANBUS bus

Abstract

This project is a project on the study of the elevator, first proposed elevator to the serial communication system requirements, then based on CANBUS communication system network structure, which can be as a separate module connected to the CANBUS backbone network. The elevator serial communication system using only a single twisted pair (plus two power lines) on the realization of the main computer of a control cabinet and the sub node (the car operation panel, car top inspection control box, each layer called the ladder panel) between all the signal transmission. It will not only save the large number of cables and computer I / O port, and the installation workload is greatly reduced, and this laid the foundation for the blocking and standardization of production of elevators. CANBUS bus with a mass master structure, the control nodes on the network can initiate communication, communication mode is flexible, there is no relationship between the master and slave, so it is easy to form a redundant ( tolerance) system. In addition, according to the CAN media access control mode, send the data will always be priority to request data, which fundamentally guarantee the priority of each node failure alarm, so as to ensure the reliability of the system work in the hardware. CANBUS system through the corresponding CAN interface connected to the low cost of industrial equipment network. The direct connection can not only provide the equipment level fault diagnosis scheme, but also enhance the communication efficiency and the compatibility between the devices. Because CANBUS becomes the main body of the serial communication system of the elevator, it can be more safe and stable.

Key words：CANBUS; The elevator; Serial communication

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 电梯简介 1

1.1.1 电梯的构造与基本原理 1

1.1.2 电梯控制系统的构成与任务 2

1.2 CANBUS总线概述 2

1.2.1 CAN总线简介 3

1.2.2 CAN总线的起源 3

1.2.3 CAN总线的应用 3

1.2.4 CAN总线的特点 4

1.3 以CAN总线为基础的电梯控制系统 5

1.3.1 CAN总线电梯控制系统的组网设计 5

1.3.2 CAN总线电梯控制系统传统通信协议 5

1.3.3 电梯控制系统CAN总线的高级通信协议——CANopen协议 6

1.4 电梯串行通讯系统 7

1.4.1 CAN 总线技术规范 8

第二章 CAN总线技术 10

2.1 CAN总线的电梯数据通信系统总体结构 10

2.2 CAN总线的电梯数据通信节点硬件接口设计 10

2.3 智能网络控制器软件设计 12

2.4 CAN总线在电梯监控系统中的应用 13

2.4.1监控程序框图 14

2.4.2 一种电梯监控系统的总体设计 14

2.4.3系统构成与工作原理 16

2.5 通信设计 17

2.5.2节点软件通信任务设计 18

2.6 CAN总线数据分析 18

2.6.1系统框图 19

2.6.2 CAN网络节点接口电路设计 19

2.6.3 控制柜主电脑与节点微处理器之间的接口 20

2.7 CAN通讯软件设计 21

2.7.1 CAN错误处理机制 21

2.7.2 编程对策 22

2.7.3 系统抗干扰措施 22

2.8 CAN整体说明 22

第三章 基于CAN总线的电梯串行通信系统 24

3.1 电梯串行通信系统功能 24

3.2 电梯串行通信构成 24

3.3 通信策略和报文协议的设计 25

3.3.1 基于主/从通信的数据传送策略 25

3.3.2 节点间的共享数据 25

3.3.3 节点间的通信报文协议制订 26

3.4 控制串行通信系统硬件设计 27

3.4.1 控制系统硬件设计 27

3.4.2 轿厢控制节点和楼层检测节点的硬件设计 27

3.4.3 电机控制节点和监控节点的硬件设计 28

3．5 电梯串行通信系统的软件设计 29

3.5.1节点上线程序设计 29

3.5.2节点应用程序设计 30

第四章 电梯控制系统的整体构成设计 31

4.1电梯控制系统构成 31

4.2电梯控制系统硬件设计 31

4.3 CAN收发程序流程图 33

4.4 CANBUS网络节点硬件接口电路 35

4.4.1 CAN网络控制器PCA82C20 35

4.4.4 光电隔离芯片6N137 35

4.5 微处理器与CAN控制器的时序协调 36

4.6 主电脑与控制柜节点微处理器之间的通讯接口 36

第五章 总结与展望 38

参考文献 39

致 谢 42

第一章 绪 论

1.1 电梯简介

1.1.1 电梯的构造与基本原理

电梯的系统：

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