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  • 1 # 小柒已

    作為ISO11898CAN標準的CANBus(ControLLer Area Net-work Bus),是製造廠中連線現場裝置(感測器、執行器、控制器等)、面向廣播的序列匯流排系統,最初由美國通用汽車公司(GM)開發用於汽車工業,後日漸增多地出現在製造自動化行業中。中文名canbus外文名Controller Area Network Bus性 質序列匯流排系統所屬機構美國通用汽車公司目錄1 系統組成2 效能3 控制特點4 協議系統組成編輯CANBus系統透過相應的CAN介面連線工業裝置(如限位開關、光電感測器、管道閥門、電機啟動器、過程感測器、變頻器、顯示板、PLC和PCI工作站等)構成低成本網路。效能編輯直接連線不僅提供了裝置級故障診斷方法,而且提高了通訊效率和裝置的互換性。CANBus資料傳輸速率為1Mbps時,傳輸最大距離為40m,速率為5kbps時傳輸最大距離為10km,基本站點數64,傳輸媒體是遮蔽雙絞線或光纖。控制特點編輯CANBus資料鏈路層協議採用對等式(Peer to peer)通訊方式,即使主機出現故障,系統其餘部分仍可執行(當然效能受一定影響)。當一個站點狀態改變時,它可廣播發送資訊到所有站點。CANBus的資訊傳輸透過報文進行,報文幀有4種類型:資料幀、遠端幀、出錯幀和超載幀,其中資料幀格式如圖8所示。CANBus幀的資料場較短,小於8B,資料長度在控制場中給出。短幀傳送一方面降低了報文出錯率,同時也有利於減少其他站點的傳送延遲時間。幀傳送的確認由傳送站與接收站共同完成,傳送站發出的ACK場包含兩個“空閒”位(recessive bit),接收站在收到正確的CRC場後,立即傳送一個“佔有”位(dominant bit),給傳送站一個確認的回答。CANBus還提供很強的錯誤處理能力,可區分位錯誤、填充錯誤、CRC錯誤、形式錯誤和應答錯誤等。CANBus應用一種面向位型的損傷仲裁方法來解決媒體多路訪問帶來的衝突問題。其仲裁過程是:當匯流排空閒時,線路表現為“閒置”電平(recessive level),此時任何站均可傳送報文。傳送站發出的幀起始欄位產生一個“佔有”電平(dominant level),標誌傳送開始。所有站以首先開始傳送站的幀起始前沿來同步。若有多個站同時傳送,那麼在傳送的仲裁場進行逐位比較。仲裁場包含識別符號ID(標準為llbit),對應其優先順序。每個站在傳送仲裁場時,將傳送位與線路電平比較,若相同則傳送;若不同則得知優先順序低而退出仲裁, 不再發送。系統響應時間與站點數無關,只取決於安排的優先權。可以看出,這種媒體訪問控制方式不像Ethetnet的CSMA/CDCA協議那樣會造成資料與通道頻寬受損。協議編輯CANBus除配置裝置網(DeviceNet)協議外,還提供基於CAL(CAN Application Layer) 的CANopen協議(CiA DS-301),即支援裝置引數的直接訪問,又可實現有苛刻時間要求的過程資料通訊。CANBus的DeviceNet協議具有開放性,使用者無須購買加入系統所需的硬體、軟體和允許權,多廠家裝置能夠在單一網路上相互操作。CANBus也允許與Ethernet或其他區域網相連,接入控制演算法組態及管理資訊PC系統,從而形成管控一體化的工業網路。

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