2 系統硬件構成
2.1 主控制器PLC模塊
本系統的主控制器PLC選用的是芬蘭EPEC公司生產的EPEC 3G系列控制模塊中的一種，該模塊功能強大，性能優越；堅固、體積小、耐低溫、抗振動、抗強電磁干擾，并具有高壓、過載、過熱和輸出短路保護功能；16位的高性能微處理器和超大容量的內存空間使其具有很強的數字處理能力，可以完成較復雜的算法；具有豐富的I/O口資源,包括AI、DI、DO和PWM輸出等，還具有CANopen和CAN2.0B 兩個總線接口,可以與很多標準的CAN總線產品直接連接，而且接線簡單方便，可靠性高。本系統利用的是該模塊的CAN2.0B總線接口。
2.2 伺服驅動器節點硬件原理
　 本系統目前的工程應用是控制油門閥的開度，圖1中的每1個伺服電機系統就是一個集成的直流電動推桿，其包括DC 24 V直流電機、推桿機構和推桿位置傳感器。通過電機的正反轉帶動推桿機構直線運動從而控制某型號油門閥的開度大小。
　 伺服驅動器的CAN節點主要由單片機AT89C52、AD芯片、CAN控制器82527、收發器PCA82C250和繼電器構成，其硬件原理如圖2所示。單片機從CAN總線上接收PLC發送的位置給定命令，推桿位置傳感器的反饋電壓信號經AD轉換后進入單片機，與位置給定量進行比較，然后完成推桿位置的閉環控制算法?？刂屏客ㄟ^單片機的I/O_1和I/O_2輸出，經過驅動芯片后，I/O_1的信號控制1個雙刀雙擲繼電器實現電機的正反轉切換，I/O_1的信號控制1個單刀繼電器以控制電機的啟動和停止[5]。

3 系統軟件設計
　 系統CAN總線網絡的通信協議是按照CAN2.0B標準設計的，采用11位標識符的標準幀格式，初始波特率為250 Kb/s(可修改)，各節點的數據發送方式都采用廣播式，接收數據時采用報文標識符過濾的方式從總線上接收本地所需要的數據。
3.1 PLC控制程序
　 系統選用的PLC的軟件開發環境是CoDeSys,它是德國3S公司開發的一種可視化PLC編程環境,支持IEC11311-3標準的指令表、梯形圖、功能模塊圖、順序流程圖、結構化文本、連續功能圖等6種編程語言，用戶可在同1個項目中選擇不同的語言編寫程序。CoDeSys以工程文件的形式組織程序的各個對象。1個工程文件包含PLC程序里的所有對象：POUs（Program Organization Units）、數據類型和資源。1個POUs包括主程序（PLC_PRG）、子程序（PRG）、功能塊（FB）、函數（FUN）及語句，其中主程序必須命名為PLC_PRG。子程序可以調用函數和功能塊，但函數和功能塊不能調用子程序，且當程序在線運行時，子程序中的中間變量值是可視的。另外，CoDeSys還具有豐富的庫文件資源，編程過程中可以靈活調用，大大節省了軟件開發時間。
根據CoDeSys程序編寫的特點，系統的PLC程序是用結構化文本語言編寫的。程序的主要功能是把由AI口輸入的油門控制腳踏板的模擬電壓進行一定調理后通過CAN總線發送給各個被控節點，并從CAN總線上接收各節點的狀態信息，進行判斷后對操作人員給出提示或報警信號。PLC的CAN總線通信初始化的主要設置有：波特率等相關參數、報文濾波參數、創建接收報文的數據緩存區等，這些設置都可以直接調用CAN2.0的庫函數實現，十分方便。PLC在發送數據時，調用庫函數CAN_IITX（），設置ID、DLC等參數，把數據打包給每幀數據段的相應字節即可；接收數據時，需要先調用庫函數CAN_II_GET_MSG（）創建接收數據緩存區，設置OBJ、ID等參數(OBJ是緩存初始化序號， ID是接收數據的標識符)，實現報文過濾。然后調用庫函數GET_MSG（），其參數MESSAGE必須與緩存區初始化序號OBJ相等，才能讀入相應緩存區的數據。函數GET_MSG（）讀數據是分字節讀取的，可以很容易實現數據的字節操作和位操作，可為數據的計算和處理提供方便。順序循環執行PLC程序，本系統設計的循環周期為10 ms，可以滿足控制系統實時性的要求。