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发布时间:2018-10-23萻i裹i id="hits">87

CAN总线及其zaiPLCshang的应yong

引言

数zi电子xinxi技术的feisu发展对全shijie的制造业ri益起zhou巨大的推动作yong,使得制造业的各种she备的she计越来越电子化,数zi化,wang络化,ECCTchan品蕅ian鶦T推出的一款专门应yong于纺织行业的具有CAN总线协yi的专yongPLC控制器,它bu仅满足了纺织的ji本I/O工yi需求,更蕅ian袰AN总线协yi完mei地融合进去,使yong户很轻易地把蟙i车母髦謘he备tong过CAN协yi进行lianjie,本文介绍了CAN总线功nengzai艾默生CT PLCshang的应yong。

CAN总线ji础知识jian介

CAN总线(CONTROLLER AREA NETWORK,控制器局部wang络)由de国BOSCH公司shouxian提出来的,CAN总线是目qian工襠ao绻惴河ong的总线。其特dianjian要归纳ru下:

1)CAN控制器工作于多zhu站方式,wang络中的各节dian都可genju总线访wen优xian权(取jue于报文标识符)caiyong无损jie构的逐位zhong裁的方式竞争向总线发送数ju。而利yongRS-485只neng构成zhucong式jie构蟙i常瑃ongxin方式ye只neng以zhu站lun询的方式进行,蟙i车氖凳眡ing、可靠xing较差。

2)CAN协yi废除了传统的站地zhi编码,而代之以对tongxin数ju进行编码,其优dian是可使wang络内的节dian个数zaili论shangbu受xian制,加ru或减少she备都bu影响蟙i车墓ぷ鳌M笨墒筨u同的节dian同时jie收dao相同的数ju,这xie特dian使得CAN总线构成的wang络各节dian之间的数jutongxin实时xing强,bingqie容易构成冗余jie构,提高蟙i车目煽縳ing和蟙i车牧榛顇ing。

3)CAN总线tong过CAN控制器jie口芯片的两个shu出端CANH和CANLyu物li总线相lian,而CANH端的状态只neng是高电ping或悬浮状态,CANL端只neng是di电ping或悬浮状态。这样就保证bu会出现类sizaiRS-485wang络中蟙i秤写砦笫被岬贾鲁鱿侄嘟赿ian同时向总线发送数ju而导致总线cheng现短路cong而损huai某xie节dian的现象。而qieCAN节dianzai错误严重的情况下具有自动关闭shu出功neng,以使总线shang其ta节dian的操作bu受影响,cong而保证bu会出现象zaiwang络中,yin个bie节dian出现wen题,使得总线处于“死锁”状态。

4)CAN具有的完善的tongxin协yi可由CAN控制器芯片及其jie口芯片来实现,cong而大大降di了yong户蟙i晨⒌哪xun龋醵塘丝⒅躴i,这xie是仅仅有电气协yi的RS-485所无法bi拟的。

5)yu其它现场总线bi较而言,CAN总线tongxin最高su率可达1MBPS,传shusu率wei5KBPS时,caiyong双绞线,传shuju离可达10KM,bingqie数ju传shu可靠xing高;CAN总线是具有tongxinsu率高、容易实现、qiexing价bi高等诸多特dian的一种已形成国际标准的现场总线。这xieye是目qian CAN总线应yong于众多领域,具有强劲的shi场竞争力的重要原yin。

CAN总线yuRS485方式的区bie:

CAN总线蟙i砵ie构:CAN总线每个节dian需要带有CAN协yi控制芯片及shi当的jie口电路,节dian之间tong过双绞ping蔽线进行总线式lianjie,shou尾节dian需要jie120R的匹配电阻,tongxin最高su率可达1MBPS,传shusu率越di,传shuju离越远。蟙i砵ie构ru下:

CAN协yi的报文格式:CAN协yi支chi两种报文格式CAN2.0A和CAN2.0B; CAN2.0Awei标准格式,CAN2.0Bwei扩展格式;格式分bieru下:

  CAN2.0A协yi报文jie构图ru下

  CAN2.0B协yi报文jie构图ru下

标准格式和扩展格式唯襤uai腷u同是标识符(ID)长dubu同,标准格式wei11位(ID10-ID0),扩展格式wei29位(ID10-ID0,EID17-EID0)。

zai标准格式和扩展格式中,报文的起始位称wei帧起始(SOF),帧起始标志数ju帧或远cheng帧的起始,由一个单独的“显xing”位(0)zu成。由控制芯片自动完成,bu需要yong户zaicheng序中ti现。

然后是由11位标识符(ID10-ID0)(扩展格式wei29位(ID10-ID0,EID17-EID0))和远cheng发送请求位 (RTR)zu成的zhong裁场。RTR位标明是数ju帧还是请求帧,zai请求帧中没有数juzi节。

控制场包括标识符扩展位(IDE),zhi出是标准格式还是扩展格式。它还包括一个保liu位 (RBO),wei将来扩展使yong。它的最后四个位yong来zhi明数ju场中数ju的长du(大小就是由DLC3-DLC0zu成的2进制数ju)。数ju场范围wei0~8个zi节(DATA FIELD),其后有一个检测数ju错误的循环冗余检查(CRC)。

应da场(ACK)包括应da位和应da穤hi舴7⑺驼痉⑺偷恼饬轿籮unweiyinxing电ping(luo辑1),这时zhengquejie收报文的jie蕑hao痉⑺蛕hu控电ping(luo辑0)fu盖它。yong这謟hi椒?发送站可以保证wang络中zhi少有一个站nengzhengquejie收dao报文.

报文的尾部由帧jie束标出。zai相邻的两条报文间有一很短的间隔位,ru果这时没有站进行总线存取,总线将处于空闲状态。

艾默生CT PLC集成CAN总线功neng介绍

ECCT的CANtongxin功neng支chiCAN2.0A协yi和CAN2.0B协yi,tongxinbo特率she置范围wei5-100KBPS,可以tong过艾默生CT PLC编cheng软件CONTROLSTAR FOR ECCT进行she置。具ti使yong步骤ru下:

1)ji本she置:zai工cheng管li器里双击“蟙i晨?amp;rdquo;,zai弹出的窗口选择“CAN口she置”,zai“CAN口瞱en齭he置”里选择“自由协yi”,然后单击后面的“自由口she置”按扭。zai弹出的窗口选择协yi类型“2.0A”或“2.0B”,然后再下拉选择“bo特率”最后单击“que定”,把蟙i晨橄略豥aoPLC里。

2)数ju发送:使yongzhi令CANXMT,bing以CAN2。0A协yiwei例描绘了它们之间的对应关系。3)数jujie收:使yongCANRCVzhi令(瞱en錼u下)或使yongCANjie收中断功neng。我推荐对初使yong者caiyong中断更方便,具tiyong法参kao下面的例子cheng序。

 

笔者genjuECCT集成的CAN总线功neng,zai纺织机械shang的得dao了成功的应yong,现介绍ru下:其CAN蟙i匙躷ijie构图ru下:

 

此蟙i车木遲i工yibu做介绍,这里只介绍CANtongxin部分的应yong。

cheng序使yong说明ru下:

1.shouxiangenju要求zai“蟙i晨?amp;rdquo;里对CANtongxin口进行she置。

2.数ju发送部分:对IDwei5的地zhi发送4个zi数ju“16#1122,16#3344,16#6789,16#1234”需要编写的cheng序weiru下:

 

其中要zhuyi的是:1)CANXMTweishang升沿执行zhi令,M1000weizhi令执行条件,当其出现OFF—>ON的bian化时,执行CANXMTzhi令;2)使yongCANXMTzhi令qianxian把该竎hi档牡貁hi写好;3) 发送数ju只取Dyuan件的di8位; 4)wang络shang没有CANID、数ju完全相同的CAN帧同时出现;5)ID保liu0。6)CANcheng序的校验部分全部由ying件自动完成,yong户cheng序bu需要参yu。

3.数jujie收部分:此部分以使yong中断方式jie收数juwei例,分2部分步骤:

1)xianzaizhucheng序中she置CAN中断使neng.

2)she置中断cheng序属xing,把其中断事件选wei48(即CANjie收中断),然后编写cheng序把jie收dao的数ju传didao需要的地zhi.zhuyiID地zhiwei双zijie构,SD282-290依次wei数ju的高dizi节,把ta们传didao相应的数juji存器然后合bing就可以得dao完整的数ju了。

总jie:

由于CAN协yi格式bi较jian单,bingqie相当部分工作由CAN控制芯片ying件完成,所以编写cheng序bi较jian单,实现起来很容易,此纺织蟙i砪aiyongCANtongxin方式后,sudu大大提高bingqie蟙i掣游榷ǎ躣aoyong户的ken定。


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