3 CANopen通信的實現

　　3.1 CAN通信

　　CAN通信通過調用底層封裝的接口函數實現，主要包含：

        開端口CAN_StartChip；
        關端口CAN_StartChip；
        接收CAN數據CAN_GetNextReceivedFrame；
        發送CAN數據CAN_SendFrame。
　　具體通信流程如圖4所示。

                              圖4 CAN通信流程

　　3.2 CANopen通信

　　CANopen協議是CAN通信應用層的協議。通信標準定義了不同的通信對象，這些通信對象通過標識符（COB_ID）來進行區分。

　　網絡管理報文（NMT）：提供網絡管理服務，例如初始化、錯誤控制和設備狀態控制。NMT對象映射到一個單一的帶2字節數據長度的CAN幀，它的標識符為0。在本系統中主要用于系統啟動的初始化。

　　過程數據對象（PDO）：過程數據對象用來傳遞實時數據，數據傳輸被限制在1～8字節，每個PDO有一個唯一的標識符。標識符具有優先級，遙測系統主要是對實時的液位等信息進行顯示，大量的PDO數據進行實時傳送。

　　服務數據對象（SDO）：SDO的傳送是有證實的服務，可靠性比較高，主要用于對系統中各節點的配置或信息的設置。

　　以上4種對象都有不同的優先級。對于接收到的報文根據其COB_ID進行解析,分送各不同的應用變量，即可實現CANopen通信。

　　4 應用模塊實現

　　4.1 系統配置

　　本系統中采用了配置文件的形式增強配置的靈活性，配置文件是根據下位DPU中各模塊、通道的現場分布匯總成的txt文件。首先，利用移動磁盤或者Remote File Viewer在PC機上載入配置文件。其次是讀取工作，通過函數GetProfileString，根據不同的字段獲取需要的內容。最后，對所獲得內容賦給相應的變量，并進行顯示更新。

　　具體配置形式如圖5所示。由圖可知，可以對系統中模塊的使用、艙名、信號類型、單位、范圍、報警上下限、報警延時等進行設置。因此，在集控室就可完成基本的配制，大大減輕了工作人員的負擔。

                                 圖5 系統配置

　　4.2 實時顯示

　　為了實現實時、準確、生動地顯示系統運行狀況，在該模塊中利用了文本加圖形的方式。因為數據量較大，界面類型較多，切換頻繁，故主要采用了動態創建控件的解決方法。

　　液位遙測系統主要完成各艙液位的實時顯示。此外，還包括貨艙的溫度、壓力，以及管路管道的壓力等重要信息。

　　4.3 數據存儲

　　在本系統中，數據存儲主要完成的是對報警數據的存儲和對艙容信息的監測，利用的是WinCE自帶數據庫系統。

　　系統存儲的主要是報警數據，因此數據量比較小，采用自帶數據庫可以很方便地實現所需功能。此外，EVC4.0沒有提供訪問外部數據庫ADOCE的接口。

　　4.4 實時打印

　　在本系統中實現了實時打印，即只要出現報警信息，立即將該信息進行打印輸出；當故障排除后，重新進行打印，以便對數據進行保存分析。

　　5 結論

　　本文所研究的是基于CANopen協議，在ARM9的WinCE嵌入式開發平臺上的船舶液位遙測系統軟件。CANopen作為CAN總線的應用層協議，在船舶遙測系統中有著廣闊的應用前景。

　　系統中CAN總線的應用大大提高了系統總體傳輸速率，雙CAN機制更加增強了整個系統的容錯能力，保證了船舶運行的安全性。整個軟件系統實現了CANopen通信，完成了數據顯示、存儲、打印、報警，并使配置更智能，實驗證明了其運行的可靠性。

　　參考文獻

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　　[4] Robert Bosch GmbH，CAN Specification Version 2.0[S]，1991,Postfach 30 02 40, D70442 Stuttgart