現場匯流排技術在船舶上的應用

  • 作者:由 匿名使用者 發表于 攝影
  • 2022-10-07

現場匯流排技術在船舶上的應用江河海2017.07.08 回答

CAN 是Controller Area Network 的縮寫(以下稱為CAN),是ISO國際標準化的序列通訊協議。在當前的汽車產業中,出於對安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求,各種各樣的電子控制系統被開發了出來。由於這些系統之間通訊所用的資料型別及對可靠性的要求不盡相同,由多條匯流排構成的情況很多,線束的數量也隨之增加。為適應“減少線束的數量”、“透過多個LAN,進行大量資料的高速通訊”的需要,1986 年德國電氣商博世公司開發出面向汽車的CAN 通訊協議。此後,CAN 透過ISO11898 及ISO11519 進行了標準化,現在在歐洲已是汽車網路的標準協議。

現在,CAN 的高效能和可靠性已被認同,並被廣泛地應用於工業自動化、船舶、醫療裝置、工業裝置等方面。現場匯流排是當今自動化領域技術發展的熱點之一,被譽為自動化領域的計算機區域網。它的出現為分散式控制系統實現各節點之間實時、可靠的資料通訊提供了強有力的技術支援。

CAN屬於現場匯流排的範疇,它是一種有效支援分散式控制或實時控制的序列通訊網路。較之目前許多RS-485基於R線構建的分散式控制系統而言, 基於CAN匯流排的分散式控制系統在以下方面具有明顯的優越性:

首先,CAN控制器工作於多主方式,網路中的各節點都可根據匯流排訪問優先權(取決於報文識別符號)採用無損結構的逐位仲裁的方式競爭向匯流排傳送資料,且CAN協議廢除了站地址編碼,而代之以對通訊資料進行編碼,這可使不同的節點同時接收到相同的資料,這些特點使得CAN匯流排構成的網路各節點之間的資料通訊實時性強,並且容易構成冗餘結構,提高系統的可靠性和系統的靈活性。而利用RS-485只能構成主從式結構系統,通訊方式也只能以主站輪詢的方式進行,系統的實時性、可靠性較差;

其次,CAN匯流排透過CAN收發器介面晶片82C250的兩個輸出端CANH和CANL與物理匯流排相連,而CANH端的狀態只能是高電平或懸浮狀態,CANL端只能是低電平或懸浮狀態。這就保證不會出現象在RS-485網路中,當系統有錯誤,出現多節點同時向匯流排傳送資料時,導致匯流排呈現短路,從而損壞某些節點的現象。而且CAN節點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出功能,以使總線上其他節點的操作不受影響,從而保證不會出現象在網路中,因個別節點出現問題,使得匯流排處於“死鎖”狀態。而且,CAN具有的完善的通訊協議可由CAN控制器晶片及其介面晶片來實現,從而大大降低系統開發難度,縮短了開發週期,這些是隻僅僅有電氣協議的RS-485所無法比擬的。

另外,與其它現場匯流排比較而言,CAN匯流排是具有通訊速率高、容易實現、且價效比高等諸多特點的一種已形成國際標準的現場匯流排。這些也是目前 CAN匯流排應用於眾多領域,具有強勁的市場競爭力的重要原因。

CAN 即控制器區域網絡,屬於工業現場匯流排的範疇。與一般的通訊匯流排相比,CAN匯流排的資料通訊具有突出的可靠性、實時性和靈活性。由於其良好的效能及獨特的設計,CAN匯流排越來越受到人們的重視。它在汽車領域上的應用是最廣泛的,世界上一些著名的汽車製造廠商,如BENZ(賓士)、BMW(寶馬)、PORSCHE(保時捷)、ROLLS-ROYCE(勞斯萊斯)和JAGUAR(美洲豹)等都採用了CAN匯流排來實現汽車內部控制系統與各檢測和執行機構間的資料通訊。同時,由於CAN匯流排本身的特點,其應用範圍目前已不再侷限於汽車行業,而向自動控制、航空航天、航海、過程工業、機械工業、紡織機械、農用機械、機器人、數控機床、醫療器械及感測器等領域發展。CAN已經形成國際標準,並已被公認為幾種最有前途的現場匯流排之一。其典型的應用協議有: SAE J1939/ISO11783、CANOpen、CANaerospace、DeviceNet、NMEA 2000等。

現場匯流排技術在船舶上的應用腿短i2017.07.04 回答

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