CAN一種新型的現場總線控制技術
任何從事電氣控制系統設計、安裝、調試、維修人員時刻面臨著大量復雜的控制線路,也就意味著較大的工作量。能夠在實現系統要求功能的情況下設計最簡潔、可靠的線路成為控制線路設計人員追求的一種高水平的境界。簡潔的控制線路意味著為了減小發生在控制線路上小的故障率而做更多的工作。
如果所有的控制線路簡化到象現在大多的民用電器的供電線路一樣只用一對雙絞線,每個傳感器、動作單元的控制線都掛到這對雙絞線上,所有的主控設備也都掛到雙絞線上,主控設備可以在線路上找到與自己有關的被控對象進行控制而與在線的其它主控設備、被控單元無關。那么控制線路的設計、接線、維護工作將輕松到極點了。
隨著計算機技術的高速發展,計算機技術尤其是網絡技術與控制結合使我們的想象成為可能。現場總線技術應運而生。工控界有諸多專家預言:二十一世紀工控界將發生一次技術革命:用戶可將不同的公司生產的將現場總線標準的現場儀表和DCS掛接在同一個現場總線上,其優異的性能必將將取代諸多控制手段而成為控制系統的主流。
CAN網絡(Controller Area Network)就是現場總線技術的一種,它是一種架構開放、廣播式的新一代網絡通信協議,稱為控制器局域網現場總線,是類似LAN(Local Operating Network )局域網的新型控制規范。是現今世界上最為流行控制手段--現場總線的一種形式。
CAN網絡原本是德國Bosch公司為歐洲汽車市場所開發的,希望用此項技術取代原本昂貴的汽車配線。CAN網絡具有反映快可靠度高的特性,使用與要求實時處理的場合,例如汽車剎車防鎖死系統安全氣囊等。今天此項通信協議已得到廣泛應用,眾多廠商制造供應高溫度等級、具有高抗干擾能力的低價位CAN芯片,其特色不僅汽車工業,在工業控制的其他領域更能發揮其強大的能力。
CAN總線有如下特點:
*CAN總線插卡可以可以任意插在PC AT XT兼容機上,方便地構成分布式監控系統。
*CAN總線規范為2.0PART A.ISO1188。
*CAN可以多主方式工作,網絡上任意一個節點均可以在任意時刻中東地向網絡上其它節點發送信息,而不分主從,通訊方式靈活。利用這一特點也可以方便地構成(容錯)系統。
*CANBUS網絡上節點可分成不同的有限等級,可以滿足不同的實時要求。
*CAN采用非破壞性仲裁技術,當兩個節點同時向網絡上傳送信息時,優先基地的節點主動停止數據發送,而優先級高的節點可不受影響地繼續傳輸數據,有效避免了總線沖突元。
*CAN可以點對點、一點對多電(成組)及全局廣播集中方式傳送和接受數據。
*CANBUS直接通訊距離最遠可達10km/5Kbps,通訊速率最高可達1Mbps/40m。
*CANBUS上街點數理論值為2000個,實際可達110個。
*CAN采用短楨結構,每一楨的有效自結束為8個,這樣短的傳輸時間,受干擾的概率低,重新發送的時間短。
*CAN的每楨信息都有CRC效驗及其他檢錯措施,保證了數據的出錯率極低。
*通訊介質采用廉價的雙絞線,無特殊要求。
*CAN節點在錯誤嚴重的情況下,具有自動關閉總線的功能,切斷它與總線的聯系,以使總線上其它操作不受影響。
*NRZ編碼/解碼方式,并采用位填充(插入)技術。
*用戶接口簡單,編成方便,很容易構成用戶系統。
*開發系統臉頰,OEM用戶容易操作,INTER、PHILIPS等芯片廠家均生產具有CAN接口的80C51芯片。
故而CANBUS是符合中國國情的一種現場總線。
許多公司生產力了多種CANBUS芯片,其中有智能CAN芯片,也有非智能CAN控制器、收發器。MOTOLOLA公司生產了MC68HC05X4是在68HC05微控器上加入了CAN模塊,也稱為MCAN。
PHILIPS公司生產了P8XC592微控器上集成了CAN控制器取代了原來的I2C串行口。PHILPS還生產82C200獨立CAN控制器、82C150即CAN串行鏈接I/O(SLIO)器件、82C250CAN收發器、P8XCE598帶有集成CAN接口的電磁兼容為控制器。
INTER公司生產了82527獨立CAN控制器,它可通過并行總線與各種為控制器。(INTER、MOTOROLA)連結,也可通過串口(SP1)與無并行總線控制器如M68HC05連接。
面臨控制系統的先進的技術的推出,使我們有機會與別人站在基本相同的起點,能及時學習并掌握新的技術,我們有機會站在控制科技發展的前沿。
如果所有的控制線路簡化到象現在大多的民用電器的供電線路一樣只用一對雙絞線,每個傳感器、動作單元的控制線都掛到這對雙絞線上,所有的主控設備也都掛到雙絞線上,主控設備可以在線路上找到與自己有關的被控對象進行控制而與在線的其它主控設備、被控單元無關。那么控制線路的設計、接線、維護工作將輕松到極點了。
隨著計算機技術的高速發展,計算機技術尤其是網絡技術與控制結合使我們的想象成為可能。現場總線技術應運而生。工控界有諸多專家預言:二十一世紀工控界將發生一次技術革命:用戶可將不同的公司生產的將現場總線標準的現場儀表和DCS掛接在同一個現場總線上,其優異的性能必將將取代諸多控制手段而成為控制系統的主流。
CAN網絡(Controller Area Network)就是現場總線技術的一種,它是一種架構開放、廣播式的新一代網絡通信協議,稱為控制器局域網現場總線,是類似LAN(Local Operating Network )局域網的新型控制規范。是現今世界上最為流行控制手段--現場總線的一種形式。
CAN網絡原本是德國Bosch公司為歐洲汽車市場所開發的,希望用此項技術取代原本昂貴的汽車配線。CAN網絡具有反映快可靠度高的特性,使用與要求實時處理的場合,例如汽車剎車防鎖死系統安全氣囊等。今天此項通信協議已得到廣泛應用,眾多廠商制造供應高溫度等級、具有高抗干擾能力的低價位CAN芯片,其特色不僅汽車工業,在工業控制的其他領域更能發揮其強大的能力。
CAN總線有如下特點:
*CAN總線插卡可以可以任意插在PC AT XT兼容機上,方便地構成分布式監控系統。
*CAN總線規范為2.0PART A.ISO1188。
*CAN可以多主方式工作,網絡上任意一個節點均可以在任意時刻中東地向網絡上其它節點發送信息,而不分主從,通訊方式靈活。利用這一特點也可以方便地構成(容錯)系統。
*CANBUS網絡上節點可分成不同的有限等級,可以滿足不同的實時要求。
*CAN采用非破壞性仲裁技術,當兩個節點同時向網絡上傳送信息時,優先基地的節點主動停止數據發送,而優先級高的節點可不受影響地繼續傳輸數據,有效避免了總線沖突元。
*CAN可以點對點、一點對多電(成組)及全局廣播集中方式傳送和接受數據。
*CANBUS直接通訊距離最遠可達10km/5Kbps,通訊速率最高可達1Mbps/40m。
*CANBUS上街點數理論值為2000個,實際可達110個。
*CAN采用短楨結構,每一楨的有效自結束為8個,這樣短的傳輸時間,受干擾的概率低,重新發送的時間短。
*CAN的每楨信息都有CRC效驗及其他檢錯措施,保證了數據的出錯率極低。
*通訊介質采用廉價的雙絞線,無特殊要求。
*CAN節點在錯誤嚴重的情況下,具有自動關閉總線的功能,切斷它與總線的聯系,以使總線上其它操作不受影響。
*NRZ編碼/解碼方式,并采用位填充(插入)技術。
*用戶接口簡單,編成方便,很容易構成用戶系統。
*開發系統臉頰,OEM用戶容易操作,INTER、PHILIPS等芯片廠家均生產具有CAN接口的80C51芯片。
故而CANBUS是符合中國國情的一種現場總線。
許多公司生產力了多種CANBUS芯片,其中有智能CAN芯片,也有非智能CAN控制器、收發器。MOTOLOLA公司生產了MC68HC05X4是在68HC05微控器上加入了CAN模塊,也稱為MCAN。
PHILIPS公司生產了P8XC592微控器上集成了CAN控制器取代了原來的I2C串行口。PHILPS還生產82C200獨立CAN控制器、82C150即CAN串行鏈接I/O(SLIO)器件、82C250CAN收發器、P8XCE598帶有集成CAN接口的電磁兼容為控制器。
INTER公司生產了82527獨立CAN控制器,它可通過并行總線與各種為控制器。(INTER、MOTOROLA)連結,也可通過串口(SP1)與無并行總線控制器如M68HC05連接。
面臨控制系統的先進的技術的推出,使我們有機會與別人站在基本相同的起點,能及時學習并掌握新的技術,我們有機會站在控制科技發展的前沿。
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