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1、CAN總線在VRV變頻空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用摘要：提出一種用CAN總線技術(shù)實現(xiàn)VRV空調(diào)系統(tǒng)中室內(nèi)機與室外機之間通信的設(shè)計方案。在分析了CAN總線技術(shù)特點和通信內(nèi)容的基礎(chǔ)上，確定了通信結(jié)構(gòu)和通信對象模型，并給出了硬件電路、軟件設(shè)計思想及CAN發(fā)送與接收程序流程框圖。經(jīng)試驗調(diào)試證明，利用CAN總線技術(shù)可有效地解決VRV空調(diào)系統(tǒng)中室內(nèi)機與室外機之間的通信問題。關(guān)鍵詞：CAN總線；VRV空調(diào)；通信結(jié)構(gòu)；通信對象模型ApplicationofCANBusinVRVVariable-FrequencyAir-conditioningSystemAbstract:Thispaper
2、putsforwardadesignschemethatCANBusisusedtocommunicatebetweentheindoorcontrollersandtheoutdoorcontrollerofVRVair-conditioningsystem.OnthebasisofanalyzingthetechnicalcharacteristicsofCANBusandthecommunicationcontents,thecommunicationstructureandthecommunicationobjectmodelareconcluded,an
3、dthehardwarecircuit,softwaredesignidea,andthetransmissionandreceptionflowchartsofCANareshown.ThedebuggingexperimentprovesthatCANBuscaneffectivelyresolvethecommunicationproblemamongtheindoorcontrollersandtheoutdoorcontrollerofVRVair-conditioningsystem.Keywords:CANBus;VRVair-conditionin
4、g;communicationstructure;communicationobjectmodel1引言空調(diào)器室內(nèi)、外機之間的通信問題是任何一種分體式空調(diào)器都必須要解決的問題[1]。單聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)只有兩個通信節(jié)點，采用RS-232接口就可實現(xiàn)內(nèi)、外機之間的點對點通信。但是VRV（VariableRefrigerantVolume）空調(diào)系統(tǒng)屬于一拖多空調(diào)系統(tǒng)，通常由一臺（或多臺）室外機和多臺室內(nèi)機相連構(gòu)成[2]，通信節(jié)點多，所以室內(nèi)、外機之間的通信比單聯(lián)空調(diào)系統(tǒng)要復(fù)雜得多，采用RS-232接口實現(xiàn)比較困難。文獻(xiàn)[3]、[4]中將RS-485總線用于智能大廈的中央空調(diào)系
5、統(tǒng)中，解決了多個通信節(jié)點之間通信的問題。但RS-485有兩個缺點，一是只支持主從通信結(jié)構(gòu)，從節(jié)點不能主動發(fā)送信息，因而不能構(gòu)成多主冗余系統(tǒng)，系統(tǒng)可靠性差、實時性差；二是只有物理層，沒有糾錯機制，而且電平門限低，因而糾錯能力差。文獻(xiàn)[5]提出將CAN（ControllerAreaNetwork）總線用于集中空調(diào)控制系統(tǒng)，克服了RS-485總線的缺點，很好的實現(xiàn)了多個單元空調(diào)控制器與控制計算機之間的通信。CAN總線是現(xiàn)場總線的一種，由于具有通信速率高、開放性好、報文短、糾錯能力強以及控制簡單、擴展能力強、系統(tǒng)成本低等技術(shù)特點和一系列優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于過程控制、機械工
6、業(yè)、機器人、數(shù)控機床、醫(yī)療器械、智能建筑等領(lǐng)域。因此，采用CAN總線技術(shù)可有效地解決VRV空調(diào)系統(tǒng)中室外機與多個室內(nèi)機之間的通信問題。2CAN介紹2.1CAN總線特點CAN總線屬于總線型串行通信網(wǎng)絡(luò)，從本質(zhì)上講是一種多主或?qū)Φ染W(wǎng)絡(luò)，與一般的通信總線相比，具有下列特點：(1)具有物理層和數(shù)據(jù)鏈路層兩層協(xié)議。目前有兩種版本協(xié)議：CAN2.0A和CAN2.0B；(2)廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼，而代之以對通信數(shù)據(jù)進行編碼，只需通過報文濾波即可實現(xiàn)點對點、多點播送、廣播和組播等幾種數(shù)據(jù)傳送方式；(3)可實現(xiàn)多主通信結(jié)構(gòu)?？偩€上任何節(jié)點可在任意時刻主動向總線上發(fā)送信息，不分主從
7、；(4)總線上最多可連接110個節(jié)點，通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km（速率為5kbps及其以下），通信速率最高可達(dá)1Mbps（總線長度為40m及其以下）；(5)采用短幀結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)段長度最多為8個字節(jié)，傳輸時間短，且采用差分傳輸方式，差分電平為0~2V，因此抗干擾能力強；(6)具有多種檢錯和糾錯機制，數(shù)據(jù)通信可靠，出錯率低。2.2CAN總線數(shù)據(jù)幀CAN總線采用短幀結(jié)構(gòu)，其定義的幀類型有4種：數(shù)據(jù)幀、遠(yuǎn)程幀、錯誤幀和過載幀[6,7]。數(shù)據(jù)幀由7個不同的位場組成：幀起始、仲裁場、控制場、數(shù)據(jù)場、CRC（CirculationRedundancyCode）場、應(yīng)答場和幀結(jié)束。各
8、個位場的長
