引言

現場(chǎng)總線是當今自動化(huà)領域技術發展的(de)一個(gè)熱(rè)點，被譽爲自動化(huà)領域的(de)計算(suàn)機局域網。它的(de)出現，标志著(zhe)工業控制技術領域又一個(gè)新時(shí)代的(de)開始，并對(duì)該領域的(de)發展産生了(le)重要的(de)影(yǐng)響。控制器局域網CAN（Controller Aera Network）屬于現場(chǎng)總線的(de)範疇，CAN總線的(de)數據通(tōng)信具有極高(gāo)的(de)可(kě)靠性、實時(shí)性和(hé)靈活性的(de)特點，是一種有效支持集散控制系統和(hé)實時(shí)控制的(de)多(duō)主串行總線。

1. 基于CAN總線的(de)集散控制系統



圖1 基于CAN總線的(de)集散控制系統

基于CAN總線的(de)集散控制系統如圖1所示，采用(yòng)現場(chǎng)總線式控制系統FCS（Fieldbus Control System）結構，由上位機、CAN總線控制網絡、CAN智能節點組成。上位機主要完成在線系統監控，上位機通(tōng)過CAN适配卡與CAN總線相連;CAN智能節點完成數據采集及計算(suàn)、節點設定、節點控制、運行顯示等。上位機和(hé)智能節點之間通(tōng)過CAN現場(chǎng)總線交換各種數據和(hé)管理(lǐ)控制信息。

2. CAN的(de)性能特點

CAN爲多(duō)主方式工作，網絡上任一節點均可(kě)在任意時(shí)刻主動地向網絡上其他(tā)節點發送信息，而不分(fēn)主從，通(tōng)訊方式靈活，且無需站地址等節點信息。
　　
CAN網絡上的(de)節點信息分(fēn)成不同的(de)優先級，可(kě)滿足不同的(de)實時(shí)要求，高(gāo)優先級的(de)數據最多(duō)可(kě)在134μs内得(de)到傳輸。

CAN采用(yòng)非破壞性總線仲裁技術，當多(duō)個(gè)節點同時(shí)向總線發送信息時(shí)，優先級較低的(de)節點會主動的(de)退出發送，而優先級較高(gāo)的(de)節點可(kě)不受影(yǐng)響地繼續傳輸數據，從而大(dà)大(dà)節省了(le)總線沖突仲裁時(shí)間。

CAN隻需要通(tōng)過報文濾波即可(kě)實現點對(duì)點、一點對(duì)多(duō)點及全局廣播等幾種方式傳送接收數據，無需專門的(de)“調度”。

CAN的(de)直接通(tōng)信距離最遠(yuǎn)可(kě)達10km（速率5kbps以下(xià)）;通(tōng)信速率最高(gāo)可(kě)達1Mbps（此時(shí)通(tōng)信距離最長(cháng)爲40m）。

CAN上的(de)節點數主要取決于總線驅動電路，目前可(kě)達110個(gè)，報文标識符可(kě)達2032種（CAN2.0A），而擴展标準（CAN2.0B）的(de)報文标識符幾乎不受限制。

CAN采用(yòng)短幀結構，傳輸時(shí)間短，受幹擾概率低，具有極好的(de)檢錯效果。

CAN的(de)每幀信息都有CRC校驗及其他(tā)檢錯措施，保證了(le)數據出錯率極低。

CAN通(tōng)信介質可(kě)爲雙絞線、同軸電纜或光(guāng)纖，選擇靈活。

CAN節點在錯誤嚴重的(de)情況下(xià)具有自動關閉輸出功能，以使總線上其他(tā)節點的(de)操作不受影(yǐng)響。

河北百拓自動化科技有限公司R2000E系列儀表已采用(yòng)最先進的(de)CAN總線功能，在各個(gè)行業領域引用(yòng)。