CAN的特点及应用

第20卷第5期甘肃科技20No.5004年5月Gansu Science and TechnologyMv.2004CAN的特点及应用杨瑞江,于秀丽(兰州石化公司计量中心;兰州石化职业技术学院,甘肃兰州730060)摘要:CNN是一种主要用于各种过程检测和控制的总线网络。CAN总线采用双线串行方式,具有很强的检镨和抗平扰能力,最高通讯速率可达Ⅳbps,最大通讯距离为5000CAN还具有优先级抢占方式,本文主要介绍CN总线的技术持点、工作原理及应用。关键词:CAN总线;控制总局域网;现场总线;网络中图分类号:TP336XN是控制局域网络( Control Area Network)的7.采用短帧结构传输时间短,受干扰概率低,具缩写,CAN规范现已被国际标准化组织采纳,成为有极好的检错效果。IS898标准。8CAN的每帧信息都有CRC校验及其它检错措施,保证了数据出错率极低。cAN的性能特点9CAN的通信介质可为双绞线、同轴电缆或光CAN( Controller Area Network)及控制器局域网纤,选择灵活络,由于其高性能、高可靠性及独特的设计,CAN越10.CAN节点在错误严重的情况下具有自动关来越受到人们的重视。闭输出功能,以使总线上其它节点的操作不受影响。CAN属于总线式串行通信网络,CAN总线的数据通讯具有突出的可常性、实时性和灵活性。它有2cAN总线的应用以下几个方面的特点目前支持CAN协议的有 Intel、 Motorola、NEC、1.CAN为多主方式工作,网络上任一节点均可 Silion、 Honeywell等百余家国际著名大公司。CAN在任意时刻主动地向网络上其它节点发送信息,而已被广泛用于传感器、自动化仪表、数控机床、智能不分主从,通信方式灵活,且无需站地址等节点信楼宇、液压传动等领域,本文仅对CAN总线在息,利用这一点可方便地构成多机备份系统HS2000系统中的应用作以简单介绍。2CAN网络上的节点信息分成不同的优先级传统DCS的现场控制级设备执行直接数字控可满足不同的实时要求,高优先级的数据最多可在制(DDC功能),其主控制器(CPU)与I/O模板之间134s内得到传输。依靠并行总线相连,而IO模板上均无智能处理功3CAN采用非破坏性总线仲裁技术,当多个节能。这种结构最大的缺点是系统配置不灵活,在点同时向总线发出信息时,优先级较低的节点会主台现场控制站中,检测点数只能在一个较小的范围动退出发送,而优先级最高的节点可不受影响地继内改变。点数太少,系统很不经济;而当点数太多续传输数据,大大节省了总线冲突仲裁时间。时,又会受到并行总线的紧耦合作用,各个模板之间4.CAN只需通过报文滤波,即可实现点对点、一的影响相当大,一旦某块模板出现异常,往往连带其点对多点及全局广播等几种方式传送接受数据。它模板也出现异常。为避免这种现象的发生,系统5CAN的直接通信距离最远可达10km(速率要求对现场信号采取非常严格的隔离措施。这样系5kbps以下),通信速率可达Mbps统的成木相当亭,只外#行总线使得系统实现冗余6CNN的节点数主要取决于总线驱动电路,目和中国煤化工困难。因此,传统的前可达110个,报文标识符可达2032种(CAN2.DCCNMHG板的功能时,往往采0A),而扩展标准(CAN20B)的报文标识符几乎不受取由人工进行干预或操作的半自动方式。限制。HF2000系统在设计时充分(下转第58页)甘肃科技第20卷设计思路合为体库管理、提供更强大的输入输出接口1等。(2)在机械设计领域(3)虚拟现实化SolidWorks软件广泛用于汽车、重工业、模具、离2004年推出的 Solidworks2004,基于这个目标散制造、纺织机械等设计中。增加了约250项新特性。这些新特性包括:革命性(3)在教育领域的焊件环境,模拟设计师工作的真实环境;新的内存三维CAD教育已经成为主流, SolidWorks以其储管理技术,能够处理包含数千个零件的装配件;新Windows界面、完全汉化、易学易用、开放性的功能的凹模和凸模命令使得两个主要模具零件设计自动特点成为教育领域中的首选CAD教学软件。化;过切分析在生产模具前自动检测潜在的问题;新的表面合模命令能够自动定位和封闭凹模和凸模;4发展前景新的表面功能提供一系列预先设置的装饰选项,使当今世界科技产品趋向于功能强大、结构紧凑得拔模角度和倒角自动化;新的 SolidWorks Realview且新颖独特;市场竞争要求产品研发设计周期短、上特性,用户现在能够利用真实的材料和质地在设计市快、成本低且性能优良;生产制造全球化要求多方的不同阶段创建类似真实效果的视图等等。合作、协同管理且共享资源。因此, SolidWorks软件展望未来, Solidworks软件必将在设计师和工程也必然适应世界发展的需要,“不断增强三位造型功师的思想的注入中不断进步。能,不断提高软件的易用性,不断扩展数据的交流参考文献向着智能化、协同化和虚拟现实化软件方向发展。[]生信实维有限公司 Solidworks软件一工业设计师的利器.现(1)智能化代制造,2003年第1期,44-45为了使设计者以更快的速度、参阅更少的资料[2] SolidWorks95.计算机辅助设计与制造,199,0000,28~29[3]创新引领 Solidworks. CAD/CAM与制造业信息化,2002,000完成卓越的设计, SolidWorks必须不断的完善智能化的功能如智能装配、改错方案智能提示、设计思路智【4]孙晓鸣. Solidwork0.计算机辅助设计与制造,200(8,23-能提示等。(2)协同化[5 Kong. L, Fuh J.Y. H, Liu x L et al.. A Windows-native 3D plastic为了使设计者能够多方合作、易地交流、协同njection mold design system. Journal of materials Processing Technolo-gy.Ag2003,vol.139lsue1-3,81-89致地完成各种各样的设计, SolidWorks必须不断地增6]scmp, Structur, Jow and Motion Analysis for Solidworks强信息交流和协作平台、丰富资源库、完善产品数据Machine Design. 3/6/2003, Vol. 75 Issue 5, 96◆**…***…÷…÷…冷令(上接第64页)容易实现,大大提高了系统的可靠性和可维修性考虑了以上问题在国内率先采用现场总线技术,并同时,由于1/0模块的智能化,有关IO的处理在板将其引入了控制网络的概念。将现场控制级的设备上实现,减轻了主控模块CPU的负荷,IO模块在处进一步分散化,分成现场控制级设备(即主控模板)理过程中可随时进行自诊断,并不断将诊断结果报和现场Ⅳ/O级设备(即O模块)这两个级别,并用告给主控模块,使主控模块随时掌握各↑IO模块控制网络将它们连接起来原来的紧耦合变成了松的运行状况。耦合,各个IO模块和主控模块之间均通过一对双主控模块和1/O模块之间由并行总线连接变为绞线实现连接,大大降低了各个模块之间相互影响串行的现场总线连接后,带来的问题是数据采集的的程度,也大大降低了现场隔离的难度。由于各个速度受到串行线路通信线路的限制。对此,H20l/O模块均为可以独立运行的智能模块,它们与主系统在设计时,选定了高性能和高可靠性?控模块之间仅有数字信号的交换,没有现场信号的CAN作为控制网络。对于支持CAN总线规范连接,而且各个模块均通过光电耦合器挂接在控制的智能仪表,可直接通过双绞线连接到HE000的控网络之上,因此,现场信号实际上已被隔离在现场控制网络上,实现数据交换。制级的设备之外。即使某个/O模块因遭到现场干外由干CAN所采用的信息格式为短帧结扰的破坏而失效,也不会影响到主控模块及其它Ⅳ构,中国煤化工请求来说,在MbpsO模块,提高了系统的可靠性。的CNMHG仅为0.15ms完全可现场总线技术被引入到H200统之后,使得以满足现场控制级的买时性要求主控模块和1/O模块的冗余和带电插拔功能变得很