電力遠程監(jiān)測管理系統(tǒng)中，主、從集中器作為CAN總線的節(jié)點都工作于增強模式（PeliCAN mode），以擴展幀雙濾波方式傳遞報文。對于擴展幀而言，濾波器1由ACR0、ACR1、AMR0和AMR1構成，濾波器2由ACR2、ACR3、AMR2和AMR3組成，擴展幀格式的CAN信息幀的29位標識符中也只有高16位（ID28～ID13）參與了濾波。兩個濾波器在過濾數(shù)據(jù)時是“或”的關系，即只要CAN信息幀通過其中任意一個濾波器的驗收，就可以被接收。如圖3所示即為擴展幀格式的雙濾波器驗收濾波流程圖。


圖3 擴展幀格式的雙濾波器驗收濾波流程

系統(tǒng)為每個CAN節(jié)點的濾波器1的驗收碼寄存器ACR定義了不同的數(shù)值，用以區(qū)分不同的集中器，即為集中器分配了地址，其中主集中器的地址為0001，這是區(qū)分主、從集中器的標志。有了這個CAN節(jié)點地址，分布式系統(tǒng)中的主集中器就可以和系統(tǒng)中任意一個從集中器交換數(shù)據(jù)，即進行點對點雙向通信。所有從集中器的濾波器2的ACR值均為FFFFH，作為接收主集中器廣播數(shù)據(jù)的地址。主、從集中器的地址分配如表1所示。

表1 主、從集中器的地址分配


由上可見，基于CAN總線的分布式通信系統(tǒng)中，主、從集中器之間實質(zhì)上存在著兩條信息通道，即所有CAN節(jié)點的濾波器1構成了點對點信息交換通道（點名通道），所有CAN節(jié)點的濾波器2構成了一點對多點的信息交換通道（廣播通道）。其中點名通道是雙向的，廣播通道是單向的，即CAN信息幀由主集中器發(fā)出，所有從集中器進行接收。CAN總線分布式測控網(wǎng)絡信息通道抽象示意圖如圖4所示。

圖4 CAN總線信息通道抽象示意圖

3.2 點名通信

進行點對點雙向通信（點名）時，主集中器發(fā)送的信息幀高16位標識符即為從集中器的地址（點名地址）。系統(tǒng)所有從集中器的驗收屏蔽碼AMR全為0，即要求濾波器1和濾波器2進行全值濾波，只有當從集中器的濾波器1驗收碼ACR設定值與主集中器發(fā)送的點名地址完全相符時，該從集中器才可以接收數(shù)據(jù)。主集中器的驗收屏蔽碼AMR全為1，實現(xiàn)無條件濾波，可以接收所有從集中器的數(shù)據(jù)，這個特點是主從式通信系統(tǒng)中主機所應具備的特點。

點名通信由主集中器發(fā)起，通過總線送出信息幀后，所有從集中器均進行濾波，但只有符合點名地址的那個從集中器才能接收到命令和數(shù)據(jù)，由其CAN控制器SJA1000向CPU發(fā)出中斷請求。從集中器的中斷服務程序根據(jù)接收的命令或數(shù)據(jù)執(zhí)行相應的操作，然后向主集中器發(fā)送返回信息。

3.3 廣播通信

進行廣播通信時（如整點對時、發(fā)布統(tǒng)一費率等），主集中器發(fā)送的信息幀高16位標識符是FFFFH，所有從集中器均可通過各自的濾波器2接收數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)全局廣播通信。廣播通信可以使同一CAN局域網(wǎng)內(nèi)的所有從集中器同時接收主集中器的命令或數(shù)據(jù)，體現(xiàn)了通信的實時性和同步性。

4 結(jié)束語

基于CAN總線的電力遠程監(jiān)測管理系統(tǒng)利用CAN總線實現(xiàn)了位置相對集中的變壓器臺區(qū)的組網(wǎng)通信，大大減少了MODEM抄表所需的電話租借數(shù)目，大幅降低電話租借費用，取得了良好的經(jīng)濟效益。實際運行表明：CAN總線可以實現(xiàn)主、從集中器之間的可靠通信。因此，本系統(tǒng)所采用的CAN總線通信方式可推廣到其它類似的分布式測控系統(tǒng)。

本文作者創(chuàng)新點：構建了基于CAN總線的分布式測控網(wǎng)絡系統(tǒng);充分利用CAN控制器SJA1000增強模式下雙濾波器的特性，實現(xiàn)了主、從集中器之間的點對點通信和廣播通信;本系統(tǒng)已經(jīng)實踐考驗，具有很高的實際應用價值。本系統(tǒng)已經(jīng)在湖南省多個電力局推廣使用，產(chǎn)生經(jīng)濟效益累計達一百余萬元。

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