自动投料系统采用分时多任务操作系统，因此可将控制要求分成多个任务(task)，并且在一个扫描周期内同时执行;Windows下编程环境AutomatoinStudio支持标准的C、Basic、梯形图、指令表、顺序结构图等六种标准的开发语言;根据需要可以在同一个项目中采用多种语言进行编程。同时，编程环境中包含丰富的函数库及功能模块，大幅度减轻了开发人员的工作量。自动配料系统的软件开发中，主要采用了以C语言为主，梯形图为辅的编程方式。

CAN配料总线的概述

CAN配料被设计作为控制环境中的微控制器通讯，在各电子控制装置ECU之间交换信息，形成电子控制网络。比如：发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN系统控制装置是一种多主方式的串行通讯总线，基本设计规范要求有高的位速率，高抗电磁干扰性，而且能够检测出产生的任何错误。当信号传输距离达到10Km时，CAN系统仍可提供高达50Kbit/s的数据传输速率。

配料系统的总介绍

本上料系统由触摸控制屏、计量模块、CAN配料总线三部分构成。其中触摸屏主要完成工艺参数的设定，如轧辊的温度，系统的走布速率等;显示各轧辊的张力以及历史参数，显示系统的运行状态。包括变频器的电流，故障代码等。触摸屏RS232口与CAS的RS232建立点与点的通讯。由CAS拥有独创FARAME-DRIVE功能。因此，它几乎可以与所有RS232的设备进行相互通讯。CAS是生产过程的控制核心。主要功能是完成对各CAN配料总线模块扫描，获得现场的温度及张力轧辊位置信号。并根据工艺参数的要求进行各种PID运算后输出控制信号到CAV总线输出功能块。

同步控制原理

(1)系统的传动线路:配料放卷与收卷用力矩电机单独控制。整个配料的速度跟随主凝固机运动。主凝固机由一台5.7KW的矢量型变频器拖动。其给定信号采自于触摸屏的设定。其他各扎机分别31台主频机拖动。每台扎机的速度保证与主凝固机同步。在保证张力恒定的情况下能保证系统转速的同步。为了加快调节时间加入前馈控制量速度设定，使系统在起动和速度升降过程中张力波动减少，在张力控制过程中一旦出现了张力过载，CAS输出控制气阀抬起了压辊。张力恢复正常后又自动压上压辊，其控制策略采用双位控制。

(2)温度控制:温度采用C语言使用PID函数，可以控制无限路温度调节。在该配料系统中，一般控制8到10路温控。由于采用的是C语言，可以动态的定义当前有几路温控，普通温控表或PID调节器难以进行准确温控;而B&R公司智能温度PID软件可以自动计算出不同温控所需要的PID参数，使温度控制精确到±1℃。

设备的CAN配料总线的特点与下位CAN系统模块的通讯

(1)CAS的CAN配料总线的使用

配料设备的CAN配料帧最多可用8个字节的信息进行读写。这部从通过调用CAN配料函数库来实现。其中包括CONOPEN，CAN配料WRITE，CAN系统READ，以及SANTAB和CAN配料RWTAB。CAN配料系统OPEN函数包括完成对CAN配料的初始化，需要注意的是CAN配料系统总线的初始化必须包含在初始化例程INTISP中。CAN配料OPEN(1，BAND-RATE，COB-ANT，ADR(ERRO-ADR)，0.，0US-IDENT，STAFUS)其中BAND-RATE=25，即代表波特功率为250K。US-IDENT是调用CAN喂料初始化得到的到CAS的CAN配料的ID，在CAN系统总线的读写过程都将用到该参数。CAN配料总线的写信息通过在优先级较高的进程中采用CAN配料系统2WRITE函数，其函数参数定义如下:CAN配料为在CAN初始化中建立的us-idenf。CAN配料-id为数据目标CAN配料模块有关的CAN数据桢的ID。DATE-ADR为发送数据模块的首地址。Date-iog为发送的数据长度。其最大值为8。如果以CAN配料-id为帧地址数据被成功发送则status=0，反之status=错误代码。

(2)CASCAN配料总线的读数据

在设备中设置一较高优先级的task来处理轮寻采集模块的数据。为降低系统成本和提高采样的速率。本配料系统根据轧辊的分布情况采用8块张力，2块热电偶采集模块。每块模块可采集6路信号。实际使用4路输入，另外2路作为备用。采样精度为10位。这样需求20个CAN配料-id。其采样周T=20×task的(时间片=1ms)。其初始化，及函数参数表同CAN配料write其读过程应限于篇幅也从略。

(3)现场采集模块的构成

如上所述，湿法皮革自动配料现场环境恶劣，设计高可靠的CAN配料总线模块是自动喂料系统正常运行必要保障。电路中采用了89C51芯片。该芯片集成mcs-51内核。具有电路10位A/D。内建兼容CAN配料2.0B的CAN配料总线控制器。取代系统的分散元件，提高了配料系统的可靠性。考虑到现场的干扰及CAS的设备安全，在CAN配料总线与CAN配料控制的输出之间采用光电隔离。为CAN配料总线的驱动器P82C250。P82C250是专门用于CAN配料总线的收发驱动8脚芯片，TxD和RxD引脚分别发送经驱动后的发送和接收信号;双绞线介质分别接受CAN配料H，CAN配料L引脚。在网络的末端应注意加上120终端匹配电阻。防止反射信号对通讯过程的影响。现场控制器现场模块主要完成对0～5V张力信号的采集，热电偶mV信号的采集，现场温度的采集。mV信与0～5V信号采用开关切换。D/A转换输出0～5V电压信号控制变频器。87C591内含一SJ1000的CAN配料控制器，因此模块降低外围器件，也避免SJ1000与MCS时钟同步问题。CAN配料系统的驱动采用P82C520专用芯片，并且实现控制器与网路的光电隔离。P87C591是一个单片8位微控制器，具有片内CAN配料控制器SJ1000A。全静态内核提供了扩展的节电方式，振荡器可停止和恢复数据，在RM外部时钟速率时实500ns指令周期，片内令6路10位AD等其他性能。

CAN配料通信软件的设计

(1)CAN配料通信协议的确定

由87C591中的控制器提供了物理层，数据链路层。通讯协议的设计主要是基于应用层开展的，通过有效的分配CAN配料协议的ID资源从而完成对各控制住处和数据正确可靠的传输。

(2)采样方案的确定

称重配料系统通过有效分配ID号来保证各种数据的优先级，由于温度过程时间常数较大可采用较低优先级，张力采样需要实时采样，因此采用较高优先级，并且在主站的CAN配料数据轮询中安排不同的采样周期，在CAS中采样周期可以通过设定不同的TASK的时间片来控制。温度采样控制过程采用IS的TASK，而张力采样则采用MS的HS级的TASK。

(3)现场采集模块CAN配料总线通程序流程

现场计量模块采集用接收信息采用中断方式，根据数据请示信号，采用查询发送采集信息。在CAN配料通信过程中发生中断还应判断中断类型，并依此作一些故障处理，这里从略，需要说明的本现场采集模块充分利用CAN配料控制器四个接收屏验收滤波器灵活配置，来简化根据ID的信息分类。

结束语

本投料系统综合的编程，可靠性高与CAN配料总线分布系统的价格与可靠性优势。设备的应用，增强了皮革自动配料的柔性与可靠性。降低了成本，本系统应用2003CAS系列主机，对电力系统，以其他需要高速采集数据的分布系统具有一定的借签。