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技術(shù)頻道

CANbus – 多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)可靠有效數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵!

分類：研討培訓(xùn) 日期：2012-07-10 00:00:00 來(lái)源：西部工控網(wǎng)
近觀CANbus技術(shù)
CANbus (Controller Area Network)控制局域網(wǎng)，是一種多路復(fù)用(multiplexed wiring system)總線系統(tǒng)，通常用于連接智能設(shè)備，例如車(chē)載ECU電控單元等，可實(shí)現(xiàn)低成本高可靠度的數(shù)據(jù)傳輸。做為ECU電控單元的串行數(shù)據(jù)控制網(wǎng)絡(luò)，其最初設(shè)計(jì)主要針對(duì)汽車(chē)工業(yè)應(yīng)用。然而，如今CANbus發(fā)掘出新的應(yīng)用價(jià)值，并成為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域最普遍的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。
CAN Network Architecture
  • CAN協(xié)議有效支持分布式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，具備高數(shù)據(jù)整合性，通訊速率最高可達(dá)1Mbps。網(wǎng)絡(luò)中最多可連接110個(gè)節(jié)點(diǎn)。與此同時(shí)，CANbus網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展通訊距離達(dá)到10km。
  • CANbus還提供廣泛的錯(cuò)誤處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)整合性。例如，CAN控制器硬件可以處理一些數(shù)據(jù)發(fā)送端和硬件類錯(cuò)誤，有利于保護(hù)CANbus網(wǎng)絡(luò)不受電磁干擾的影響。
  • CAN協(xié)議不會(huì)為各節(jié)點(diǎn)定義物理地址，而是發(fā)送一種可被不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)識(shí)別的標(biāo)識(shí)符。此外，不同優(yōu)先級(jí)的信息依據(jù)仲裁協(xié)議在multi-master串行總線上進(jìn)行傳輸。
    • CANbus的上述所有功能可大大提高網(wǎng)絡(luò)可靠度和數(shù)據(jù)傳輸效能。
    RS-485 vs CANbus
    在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中，不同類型的串行現(xiàn)場(chǎng)總線通訊方式都可能被用到，包括RS-232，RS-422，RS-485和CANbus。然而，僅CANbus可以與RS-485相當(dāng)，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離高帶寬通訊。
    雖然這兩種總線都采用常規(guī)的兩線對(duì)傳輸介質(zhì)，但各方面他們都完全不同，包括傳輸質(zhì)量，傳輸距離，實(shí)施成本等。

    主要性能差異如下所示:

    特性

    RS485

    CANBUS

    總線利用率

    較低

    較高

    網(wǎng)絡(luò)特性

    單主機(jī)節(jié)點(diǎn)

    多主機(jī)節(jié)點(diǎn)，無(wú)關(guān)主次

    傳輸速率

    較低 (30scds/screen)

    較高 (3scds/screen)

    容錯(cuò)機(jī)制

    N/A

    可靠的錯(cuò)誤處理和錯(cuò)誤監(jiān)測(cè)機(jī)制

    傳輸出錯(cuò)率

    較高

    極低

    節(jié)點(diǎn)出錯(cuò)影響

    整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓

    完全無(wú)影響

    傳輸距離

    <1.5km

    最遠(yuǎn)10km (5kbps)

    網(wǎng)絡(luò)查錯(cuò)

    非常困難

    簡(jiǎn)單

    開(kāi)發(fā)難度

    簡(jiǎn)單

    需要較多專業(yè)知識(shí)

    維護(hù)成本

    極高

    較低

    JetBox 8152 CANbus好處
    JetBox 8152工業(yè)通訊計(jì)算機(jī)配備CAN接口，便于用戶建立可靠高效的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。主要優(yōu)點(diǎn)如下:
  • 成本低 – 總線維護(hù)成本低，使用率高
  • 穩(wěn)固 - 強(qiáng)大的抗電磁干擾能力，適用環(huán)境極端惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)
  • 長(zhǎng)距離(10Km)，高速(1Mbps)數(shù)據(jù)傳輸
  • 網(wǎng)絡(luò)靈活性和擴(kuò)展性 –增加新的節(jié)點(diǎn)(純粹接收或發(fā)送數(shù)據(jù))，不需要對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的軟硬件做任何修改。
  • 廣泛可靠的查錯(cuò)機(jī)制能夠保障實(shí)時(shí)檢查傳輸中的錯(cuò)誤
    1.通過(guò)ID智能的接收或發(fā)送信息
    2.自動(dòng)發(fā)送破壞信息
    3.通過(guò)都有的信息標(biāo)識(shí)符區(qū)分信息，定義信息的內(nèi)容和優(yōu)先級(jí)
    • 典型應(yīng)用
    不同于RS-485端口，主要應(yīng)用于節(jié)點(diǎn)數(shù)較少，傳輸距離在1KM之內(nèi)的項(xiàng)目，而CANbus端口適合長(zhǎng)距離多節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用，主要應(yīng)用于嵌入式系統(tǒng)中。JetBox 8152的CANbus端口是多雜訊惡劣環(huán)境應(yīng)用中，將網(wǎng)絡(luò)通訊距離擴(kuò)展到10km的理想解決方案，提供高性能，高安全性實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸。結(jié)合靈活的CANbus端口，使JetBox 8152工業(yè)通訊計(jì)算機(jī)成為工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的理想之選。

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