孙 超，李 萌，董国创

(西安航天动力研究所，陕西 西安 710100)

0 引言

为满足预研液体火箭发动机测控系统[1-3]结构复杂化、控制需求的高精度、高实时、控制任务及控制对象多样化的需求，保证发动机在研制过程的各项试验顺利进行，本文研究一种以工业控制总线控制器局域网(controller area network,CAN)[4-5]和应用层协议CANopen[6-7]为基础架构的综合测控系统。CAN是一种高性能、高可靠性、易开发低成本的多主总线结构，是20世纪80年代创立以来应用最广泛的工业控制总线之一，CANopen[8-10]协议是CAN-in-automation(CiA)定义的标准之一，建立在CAN总线的物理层之上，基于CANopen协议的CAN总线与以往基于RS422总线的发动机测控系统相比，具备以下优势：

1)CAN总线使用多主从方式工作，总线网络中各节点可采用无损结构的仲裁方式向总线中任意节点发送数据。RS422只能工作于单主从方式，通讯方式只能按照主节点轮询的方式进行，不利于数据通讯实时性和后期系统主节点拓展。

2)CAN总线通讯距离长，可靠性高，最多可支持110个节点，CAN总线通讯速率与距离的关系如表1所示，RS422最大传输距离为1 200 m，最多只支持10个接收节点，最大距离只支持最大100 kbps。

表1 CAN总线系统任意节点通讯距离与速率对应表

3)采用对通信数据编码的方式代替地址编码，可以使不同节点同时接收数据，使CAN总线具备通讯高实时性。

4)开发周期短，维护成本低。

本文研究的液体火箭发动机试车综合测控系统可以满足液体火箭发动机试车长距离、高可靠数据通讯需求，并且对于实现分布式伺服控制系统[11-13]，液体火箭发动机智能化控制[14-15]的研制具有深远的意义。……