车载PLC运动控制分系统

　　通过西门子的S7_200 PLC控制伺服电机，控制游艺小车的行走、旋转、定位、防撞等动作，自动探测位置实现防碰撞、自动上报游艺小车当前运行状态等。

　　动漫效果与光机电控制分系统

　　由中心调度分系统通过CAN控制总线下发动漫播放控制指令，接收区域控制器输出的道具控制信号控制机电动作效果，执行道具相应特定的声光电效果;实现各场景机电控制动作。

　　区域道具动作控制分系统

　　接收/处理车载通信分系统发射的红外激光编码信息;通过CAN总线向中心调度分系统发送计分信息，接收中心调度分系统的控制指令;响应区域控制器输出信号的动作及灯光特效、音响效果;每个区域能容纳至少各20个输入输出I/O口(I口光电隔离，O口继电器)。

　　通信网络的组成

　　本系统有机地将CAN总线与RF无线通信有机结合在一起，实现射击过程的有效互动。

　　基于nRF905主从式无线局域网通信

　　系统由一个中心控制设备(中心调度分系统主通信模块)及8个节点设备(游艺小车)组成[2]，中心设备PC机使用全双工USB-UART串口与主模块通信，主模块与各节点模块传输无线数据。根据网络协议，数据传输采用半双工的点对点方式或广播的方式。节点模块可根据接收的数据进行相应的显示、控制操作，并可通过UART与下位机PLC进行通信，如图2所示。

　　图2 基于nRF905主从式无线局域网通信结构示意图

　　为此，定义用户数据内容如下：用户数据包括4位的状态字X和Data数据：状态字X的高两位用于控制数据发送方向，如X高两位为00表示中心控制设备向节点设备发送显示数据，此时低两位为屏幕ID，用于进行分屏显示，显示内容为Data数据;如X高两位为01，低两位备用，表示中心控制设备向节点设备发送控制数据Data，节点设备可通过UART将Data数据送至下位机PLC;如X高两位为10，低两位备用，表示节点设备向中心控制设备发送来自下位机PLC串口的Data数据。

　　基于CAN总线的道具动作多址通信

　　如图3所示，CAN总线通信网络中每个道具作为独立的CAN节点，通过PIC18F4580的CAN接口挂在CAN总线上，CAN总线各个节点与主控器连成一体，利用CAN通信协议实现各节点间分区域的数据交换与信息处理[3]。

图3 CAN总线通信结构示意图