现场总线技术与军用工程机械装备智能化
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CAN总线组网的智能信息化装备系统有两层网络：传感器层和计算机层。传感器层CAN网络主要是给控制器提供装备系统的压力、温度、进气量、位移等参数，控制器接收到相应的传感器数据后进行运算处理或送交上一级计算机系统处理，控制运算完成后嵌入式控制器根据控制要求发出控制信号控制相应的执行元件实现机械、液压系统的控制。控制层CAN网络一部分用途是给计算机层提供控制模型所需的参数或直接将底层传感器数据传送，以便计算机及时地完成控制模型的运算和控制参数的输出。控制层CAN网络还用于计算机系统实现对装备系统的过程监控、故障诊断。控制层CAN网络实现了装备系统内部的计算机间的通讯，与嵌入式通讯计算机一起实现了军用工程机械装备系统与外部计算机系统的数据通讯，外部计算机系统可以取得传感器层、控制器层、计算机层三层的数据，极大地方便了外部系统不同层次的开发与应用。
CAN总线组网的智能信息化装备系统分为5个部分：传动控制系统、动力控制系统、车身控制系统、电子监控与故障诊断系统、通讯系统。各部分完成的功能和工作原理如下：
（1）传动控制系统负责完成发动机输出动力传送过程中动力的分配、调节与控制。传动控制系统根据系统负载的变化精确地控制动力的传动比，以改善发动机的动力性能。同时通过对悬架系统、刹车系统的控制，进一步改善装备系统的行驶特性。传动控制系统由三个子控制系统组成：变速差速控制系统、悬架控制系统、ABS防抱死系统。
（2）动力控制系统主要作用于发动机系统，通过对发动机点火正时、燃油喷射及空燃比等参数的精确控制与调节使发动机工作在最佳的状态，以使发动机获得良好的动力性和燃油利用率。同时动力控制系统根据外界负载的变化自动调节发动机的输出动力，使装备系统的动力得到最佳利用，显著提高系统动力利用率。动力控制系统由电子点火控制系统、电子燃油喷射控制系统和电子功率优化控制系统组成。
（3）由于工程装备系统的电子控制设备的增加，需要一台独立的嵌入式计算机系统来操纵这些设备，车身控制系统完成了装备系统所有电气系统的管理与控制。车身控制系统由电气控制系统、行驶管理信息系统、综合电子仪表系统组成。
（4）电子监控与故障诊断系统由嵌入式电子监控器、嵌入故障诊断扫描仪。系统通过对装备使用过程中重要参数的动态监视、故障码的实时接收、全电子设备的扫描、故障设备的数字波形分析实现装备系统的动态监控与故障诊断。嵌入式电子监控与故障诊断计算机利用嵌入式控制器取得的数据和计算机自带的监控与分析软件实现对复杂故障的识别和定位，并通过CAN将维修方法在综合电子仪表盘上的LCD上显示。
（5）装备系统与外部的通讯必须通过通讯接口实现，以满足不同外设对通讯协议要求。嵌入式通讯计算机已经在内部集成了Modem、以太网网卡，同时还提供了直接挂接数传电台、无线Modem等设备的通讯接口，系统提供了两种外部总线接口RS-485、CAN总线接口。
3 结束语
智能化、信息化是军用工程机械装备的发展方向，将先进的现场总线技术应用到军用工程机械装备中必将使得装备的智能化、信息化更容易实现。本文提出的系统方案集中了我军近年来军用工程机械装备的最新研究成果，系统的总线架构和部分嵌入式计算机、相关控制器以及传感器在我部研制的某型火箭布雷车远程支援系统、某型野战多用途工程车电控系统等项目中已得到运用。
参考文献
1 阳宪惠. 现场总线技术及其应用. 北京：清华大学出版社，1999
2 徐晓光等. 工程机械的智能化趋势与发展对策. 工程机械，2002（6）
3 MSP430x1xx Family User''s Guide, 2003, Texas Instruments
4 Road vehicles-Interchange of digital information Controller area network(CAN) for high-speed communication，ISO 11898, International Standardization Organization， 1993
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