CCM 协议在换能器特性自动测试系统中的应用 - 西安艾蒙希科技有限 .PDF

CCM 协议在换能器特性自动测试系统中的应用 Application of CCM Protocol in the Automatic Measurement System of Underwater Transducer Properties （西安艾蒙希科技有限公司，西安 710075 ）杨基明 （陕西建设机械集团有限公司，西安 710032 ）线薇 摘要：通过在水声换能器自动测试系统中的具体应用，详细介绍了CCM 协议、规范以及数 据传输机制。并详细给出了自动测试系统中主站、从站数据交换的实现手段和程序流程图。 关键词：CCM 协议；主站；从站；自动测试系统； 中图分类号：TP393 文献标识码：B Abstract ：In this paper ，CCM protocol 、specification 、principal of data exchange are introduced via the application of automatic measurement system of underwater transducers 。 The realization means of data exchange and the programming flow chart of automatic measurement system are detailed 。 Key words ：CCM Protocol ；Master ；Slaver；Automatic Measurement System CCM （Communication Control Module ）协议是美国GE 公司解决 GE Fanuc 系列 PLC 产品通讯而提出的通讯规范，该协议支持点对点、主从通讯模式。物理上它是一种串行总线 接口，支持 RS-232 、 RS-485/RS-422 连接。协议层由呼叫（ENQ ）、标志头（HDR ）、数据 （DATA ）、应答（ACK ）、传输结束（EOT ）五部分组成。它提供一种低价的数据传输、数 据收集的方法和手段，该协议编程简单、从站对主站的呼叫自动应答。GE 公司 Series One、 SeriesThree、Series Five、Series 90-30、Series 90-70、Series Six 等 PLC 产品都支持这类通讯 协议。由于这种规范实现成本低，世界上许多 PLC 厂商随之响应，其大部分产品都支持该 种协议。日本 Koyo 公司就是其中代表，该公司所有系列 PLC 产品均支持 CCM 协议。CCM 协议可以简单理解为日常生活中的呼叫←→应答。 1 测试系统构筑 该测试系统充分利用虚拟仪器技术和 PLC 控制技术，对市场上购买的频率 10KHz-300KHz 压电陶瓷水声换能器，完成静态水声参数测试。水声换能器即电声互换装置， 分为发射换能器和接受换能器。它是水下导航、通讯、侦察敌舰、清扫敌雷不可缺少的设备， 也是开发海洋资源的有力工具，它可以探测鱼群、勘查海底地形地貌等。水声换能器测试参 数包括发射指向性、发射轴向声压、以及接收灵敏度级、接收灵敏度响应级、接收指向性、 换能器阻抗特性等。通过以上参数指标测试，比对相应标准，对换能器的应用给出指导性说 明。整个系统由PXI 数采系统、升降回转同步 PLC 控制系统、阻抗特性测试仪等组成，如 图 1 所示。其中 PXI 数采系统、PLC 控制系统之间数据传递采用 RS485 ，通讯采用 CCM. 协 议。 PXI 数采系统选用美国 NI 公司 PXI-5411 任意波形发生模块作为发射换能器的信号源， 它具有 40MS/s 的模出更新率，同时具有任意波形发生器、扫频发生器和函数发生器的全部 功能，其灵活的信号产生方式和触发方式能够满足测试系统信号产生的需要。PXI-6115 用 于接受换能器信号的同步采样，它具有 4 个差分输入通道，垂直分辨率 12 位，最高采样率 10MS/s；阻抗特性测试仪用于发射换能器和接受换能器的阻抗特性测试，与计算机通过GPIB 总线连接。PLC 控制系统采用 Koyo 公司性能先进的 SU-6M 控制器，系统中采用了开关量 输入 U-05 ，开关量输出 U-20T 和 U-55T ，步进电机控制 U-