陈晓东

(川庆钻探工程公司测井公司 重庆)

CAN总线的电气保护

陈晓东

(川庆钻探工程公司测井公司 重庆)

文章介绍了石油钻井仪表中CAN总线通讯电路电气保护的运用,对设计方案、硬件原理作了详尽论述,并根据现场的实际运行情况,作了针对性改进完善的介绍。

钻井仪表;电气保护;CAN

0 引 言

石油钻井作业中工况条件十分恶劣,各种电磁干扰对钻井参数仪表数据采集的正常工作有严重的影响,对仪表系统是极大的威胁,非常容易导致系统瘫痪。为了最大程度地保证仪表系统正常工作,采取电气保护措施是必要的手段。

1 方案设计

1.1 电气隔离措施

通信电缆是仪表系统中受干扰最大的部分,而且各种干扰也极容易顺通信电缆进入系统,从而引起系统的工作不正常。为了切断这条干扰途径,保护CAN控制器,总线控制器SJA1000未与PCA82C250直接相连[1],而是通过光电隔离器6N137相连接,这样可很好地实现总线上各节点间的电气隔离,提高节点的稳定性和安全性。但要真正实现隔离,就必须在光电隔离器输入和输出端采用两个完全隔离的电源,如图1节点中的DC/DC模块输出的两组+5 VDC电源VDD、VCC。

图1 CAN通讯电路

1.2 CAN总线增加保护器件

当发生雷击或其他强烈干扰时,巨大的能量如果来不及泄放,就会损坏收发器。为了防止干扰对收发器的损坏,第一阶段在电路上做了如下处理:PCA82C250的CANH和CANL引脚各自通过一个5Ω的电阻与CAN总线相连,电阻可起到一定的限流作用,从而保护PCA82C250免受过流的冲击。……