CAN总线在轧钢检测系统中应用.pdfVIP

《冶金自动化》2009年s2 CAN总线在轧钢检测系统中的应用 张瀛，程耕国 (武汉科技大学信息科学与工程学院，湖北武汉430081) 摘要：介绍轧钢检测系统中的CAN通信模块的设计，主要介绍CAN总线通信模块的硬件设计和软件设计。硬 上采用主从节点的方式进行网络设计，并在应用层遵循HILONA协议实现数据的通信。cAN总线的高可靠性 和实时性对于检测系统性能的提高具有重大的意义。 关键词：自动对位；编码器；定位板 Area CAN(Controller 特点是： N曲帅rk)是一种多主串 行通信网络，以最长8B的短报文帧和可靠的错误 (1)cAN支持短距离上(40m)的高速度数据 检测和处理机制得到广泛应用。轧钢配货检测系 传输(1Mb／s)和最多10km上的低速数据传输(5 统就是通过cAN总线来实现监控主机和子单元 Ⅺ)／8)。 之间的通信。配货检测系统主要由控制中心和作 (2)CAN是基于消息的，每个消息中的数据 业现场系统两部分组成。作业现场系统负责实时 长度可以在O一8B间变化。这样使得数据传输的 检测各个货物的状况并通过总线方式向控制中心 时间极短，不会长时间的占用总线，实时性好，同 传输所需信息。系统将传统上集中起来监控的显 时受干扰的几率降低。 示单元分散到各个现场，各个监控单元分布在现 (3)CAN是共享广播总线，所有的消息会发 场的各个地方，这些分散的检测控制单元通过通 送给各个节点，不过每个消息都有一个标志符用 信网络与监控主机连接起来，准确实时地进行数 于接收节点过滤消息，在实际应用中，一个从节点 据通信。 完全可以忽略与本节点无关的消息，而且不占用 传统的Rs485串行接口采用差分传输，硬件软件开销¨】。每个消息有单独的优先级，并且 检测错误的能力有限，大多数的错误检测必须通 cAN使用了一种称为载波侦听多路访问／冲突检 过软件进行。而CAN总线具有高可靠性以及良 好的实时性，位传输速率最高达到lMb／s，在现场 总线上有两个节点同时发送报文时，必须通过“无 应用中是很好的选择对象。 损的逐位仲裁”方法来使最高优先权的报文优先 1 CAN的介绍 发送‘21。 CAN是IsO国际标准化串行通信协议。在当 (4)CAN总线有先进的错误检测功能，从而 今汽车产业中，出于对安全性、舒适性、方便性、低 减少了软件的负载，并能在cAN节点自身发生严 公害、低成本的要求越来越高，各种各样的电子控 重错误的情况下，以硬件来实现自动离线关闭从 制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所 而避免影响整个网络的正常工作。 用的数据类型以及对可靠性的要求不尽相同，由 本系统中的监控主机为PC机，主机通过CAN 多条总线构成系统的情况很多，所需要的连接信 总线和现场的监控装置通信，定时获取现场各个 号线也越来越多。为此1986年德国电气商博世单元的状态数据，并与主机已有的数据库信息比 公司开发出面向汽车的CAN通信协议。此后， 较，向各个单元发送命令，再由各个单元显示自身 CAN通过IS011898及ISOll519进行了标准化，状态。由于现场的环境复杂，所以要求系统应有 现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。它的主要 较好的抗干扰性和实时性。 收稿日期：2009也-19；修改稿收列日期：2009拼彤 作者简介：张瀛(1984-)，男，湖南湘潭人，硕士研究生，主要从事嵌入式系统的研究工作。