3.4 传输错误检验

　　为了提高数据通讯的可靠性，对于关键数据帧（如标定数据帧），采用和校验的方式防止数据传输错误，即数据源节点将最后一个数据字节定义为校验字节，采用累加和等校验等方式，将运算结果的低8位（即低位字节）作为校验数据值。数据接收节点收到数据帧后，通过运算进行比较，结果无误后再进行相应的赋值处理。

　　3.5 数据查询与参数标定

　　数据查询和标定采用重复发送控制信息直到得到特定反馈信息才结束的通信方式，流程如图2所示。

4 CAN总线作业终端设计

　　将作业终端设计成一个智能节点，采用CAN总线通信，则可以减少连接线缆芯数的数量，提高工作可靠性;同时数据传输内容丰富，可以传递状态信息，也可以传送报文信息，提高信息化程度;并可增加通信距离，提高工作的适应性。

　　（1）硬件设计

　　基于带CAN总线控制器的单片机PIC18F458系统设计，通过CAN总线收发器MCP2551与其它节点总线相连，外围有开关量输入电路、模拟量输入电路、数码管显示电路、开关量输出电路、CAN收发器和电源电路等，见图3。

5 主控制器设计

　　主控制器为主要的操作信号采集的执行单元，它将系统的操纵信号进行防误操作处理后控制作业机构的执行元件。

　　主控制器采用EPEC 系列高可靠性可编程控制器（PLC）设计，该系列控制器在国内外工程机械中应用较广泛，具有两个CAN通讯口，本身即可兼做多协议的网关。该型控制器具有以下优点：抗电磁干扰、抗振动、耐油、适应环境能力强、结构紧凑、密封性好、具有自我保护能力的特点，可以长期在野外恶劣环境条件下工作，可以直接驱动多种执行器，如电液比例阀、伺服马达等，特别适用于移动设备的使用。当然，就CAN系统作业集成角度来看，STW，INTER CONTROL等控制器的性能也较好，各有其特色，可以根据控制需求进行选择。

6 虚拟仪表设计

　　虚拟仪表主要用于终端显示，以提供各种作业信息。选用PC104主板作为嵌入式计算机系统的硬件，硬件配置表如表1所示，软件采用实时性好的VxWorks操作系统，利用VxWorks BSP包完成移植。

　　表1 虚拟仪表硬件配置表

　　虚拟仪表可以完成工作状态显示、传感器数据标定、视频显示等，提供了良好的人机交互界面，并可以通过RS232接口接入导航定位信息，提高装备的信息化程度。

7 CAN总线调试诊断仪设计

　　调试诊断仪基于BIT技术，采用嵌入式系统架构，硬件以ARM控制器为核心。ARM系列处理器采用32位嵌入式RISC结构，内部集成多级流水线以提高处理器指令的执行速度，其强大功能与外围电路的配合，将信号采集、处理、故障诊断及网络通信等功能集于一体，特别适合作为智能仪器设备的开发平台。HMS30C7202是基于ARM720T的32位处理器，包括了PC机的所有基本功能。具有高性能低功耗的特点，片内资源非常丰富，具有极高的集成度，非常适用于嵌入式系统应用。调试诊断设备硬件由基于ARM芯片HMS30C7202的核心模块加外围电路组成，见图4。为了充分发挥ARM芯片的效率，提高任务级的响应时间，采用实时内核µC/OS-II来进行资源管理。µC/OS-II是一个完整、可移植的抢占式实时多任务操作系统，具有执行效率高、占用空间小、实时性能优良和可扩展性强的特点。用户界面基于MiniGUI平台进行开发，极大地提高了人机交互性能。

8 结语

　　智能化、信息化是工程机械装备的发展方向，将先进的现场总线技术应用其中必将使装备智能化、信息化更易实现。文设计的基于CAN总线的工程设备控制系统具有功能完善、通用性好、使用方便等特点，并且技术架构先进，符合工程设备控制系统向分布式智能控制的总体发展方向。通过多项军用与民用设备的应用实践表明，系统工作可靠，实时性好，功能拓展方便，维修性和测试性好，具有良好的推广应用前景。

　　本文创新点是将CAN总线技术应用于工程设备控制系统，使其智能信息化程度高、通用性、维修性和测试性好，以提高工程设备的综合性能。通过相关设备控制系统的配套，成果应用已产生经济效益近20万元。