作者：西安工程科技学院 电子信息学院 贺雪梅 丁远翔 徐建帅 丁学文

    引言

    目前，计算机机房的配电系统大都使用ups，保证了机房的可靠供电。ups系统的每一路电流都采用自动空气断路器进行过流保护，这种保护是有效的，但不是智能的，不能设置，不会报警，更没有供电及故障报警信息的纪录，与高可靠性的要求不相符，有进一步改造的必要和需求。本文为计算机机房开发的智能配电系统ipds(intelligent power distribution system)很好地满足了以上要求，具有智能化和人性化两大特点。本系统采用can总线进行数据的交互传递，很好地满足了系统可靠性、实时性及成本方面的要求。

    系统设计

    本智能系统对机房内各路电源的电流、漏电流、零地电压、自动空气断路器的运行状态等信息进行实时监测、显示，具有实时报警、详细记录等功能，并可以根据用户要求灵活地配置各路监测信息。可以在显示屏上查询机房各路电源的使用情况，尽早发现和消除隐患，实时处理故障，进一步提高了系统的可靠性。

    本系统由数据处理单元、数据采集节点、led显示节点、触摸屏等组成，具体系统结构如图1所示。

    图1 智能配电系统结构图

    整个系统结构复杂，功能完善，触摸屏通过rs-485与数据处理单元相连，数据处理单元、数据采集节点和led显示节点都挂接在can总线上，各组成部分提供不同的功能：

    1. 数据处理单元有两个cpu，单片机at89c58和p87c591，二者通过双口ram进行数据交换，其中at89c58与触摸屏通过rs-485通信，处理触摸屏上的显示和设置信息，p87c591处理can总线上的交互信息。

    2. 触摸屏是系统的主界面，用于设置系统的配置信息，显示当前各路的电流、漏电流、零地电压和自动空气断路器的状态等，并可以查看历史报警记录。

    3. 数据采集节点采集各路模拟量和开关量信息，通过can总线传输，以供数据处理单元处理。

    4. led显示节点主要显示当前各路的模拟量和开关量的报警信息，便于用户查看，使系统更加人性化。

    can总线硬件设计

    p87c591简介

    在系统中，采用philips公司生产的p87c591单片机，该单片机是一个8位高性能微控制器，具有片内can控制器，大大简化了硬件电路的设计，提高了can接口的稳定性。

    p87c591采用了强大的80c51指令集，并集成了sja1000 can控制器的pelican功能。

    p87c591连接的can节点电路设计比较简单，所需的外部元件只是一个晶振加两个电容驱动片内震荡器、一个连接到复位脚的电阻、电容。使用片内上电复位电路以及一个收发器将p87c591连接到can总线上。

    can总线通信过程及标识符的分配

    本系统对实时性要求高，数据传输量大，数据采集节点采集的信息应快速上传到数据处理单元，以便及时处理，数据处理单元将触摸屏上的设置信息实时传递给数据采集单元；数据处理单元处理完采集的信息后，将当前的系统状态及时地在led显示节点上显示出来，并指挥继电器动作。

    整个can总线系统采用can2.0b通讯协议，采用标准帧格式、11位标识符来区分can总线上的节点。数据处理单元是can总线上最重要的节点，控制整个总线上数据的传输和处理，优先级最高，其次是数据采集节点，它是数据的来源，实时采集传递数据，再次是led显示节点。

    考虑到系统的扩展问题，预留了一部分标识符，根据用户要求可以增加、减少数据采集节点和led显示节点，而不影响系统的优先级设计。

    can