CAN技術(shù)工程機械控制領(lǐng)域的應用

　?。?）超載幀 由超載標志和超載分隔符組成。超載幀只能在一個(gè)幀結束后開(kāi)始。當接收方接收下一幀之前，需要過(guò)多的時(shí)間處理當前的數據，或在幀問(wèn)空隙域檢測到顯性電平時(shí)，則導致發(fā)送超載幀。

　?。?）幀間空隙 位于數據幀和遠地幀與前面的信息幀之間，由幀間空隙和總線(xiàn)空閑狀態(tài)組成。幀間空隙是必要的，在此期間，CAN不進(jìn)行新的幀發(fā)送，為的是CAN控制器在下次信息傳遞前有時(shí)間進(jìn)行內部處理操作。當總線(xiàn)空閑時(shí)CAN控制器方可發(fā)送數據。

　　2.3 錯誤檢驗 為了提高抗干擾能力和數據的可靠性，采取了多種錯誤檢測手段：發(fā)送監視、填充監視、CRC錯、格式錯、應答錯誤等。

　　2.4 總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)控制要做到數據的實(shí)時(shí)處理，數據的高速傳輸是關(guān)鍵。對于工程機械中的具體節點(diǎn)而言，不僅需要高達1Mbit/s的通信速率，更需要在幾個(gè)節點(diǎn)要競爭訪(fǎng)問(wèn)總線(xiàn)時(shí)正確定位哪個(gè)節點(diǎn)獲得使用權?？偩€(xiàn)上的各種數據的延遲要求是不一樣的，快速變化的物理量（如發(fā)送機的轉速、路面的隨機波動(dòng)信號等）比慢時(shí)變的物理量（如溫度、壓力等信號）要求訪(fǎng)問(wèn)總線(xiàn)的頻率大的多。當多個(gè)節點(diǎn)同時(shí)需要訪(fǎng)問(wèn)總線(xiàn)時(shí)，CAN控制器通過(guò)各種報文被賦予的優(yōu)先權標示符及ID數的大小來(lái)仲裁誰(shuí)先發(fā)送。

　　3　CAN總線(xiàn)技術(shù)的應用特點(diǎn)及支持器件

　?。ㄒ唬〤AN總線(xiàn)技術(shù)的應用特點(diǎn)

　　1.CAN網(wǎng)絡(luò )上任何一節點(diǎn)均可作為主結點(diǎn)主動(dòng)地與其他節點(diǎn)交換數據，大大提高系統的性能。

　　2CAN網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)的信息幀可分出優(yōu)先級，且單幀字節長(cháng)度短，有很好的實(shí)時(shí)性。

　　3.CAN的物理層及數據鏈路層采用獨特的設計技術(shù)，使其在抗干擾，錯誤監測能力等方面的性能均超過(guò)其他總線(xiàn)。

　　4.CAN的通信速率相當高。當網(wǎng)絡(luò )線(xiàn)的長(cháng)度不超過(guò)40米時(shí)，其通信速率可達1Mbit/s。

　　5.CAN總線(xiàn)每幀數據都含有CRC校驗及其他校驗措施，數據出錯率低。

　　6 CAN總線(xiàn)節點(diǎn)在嚴重錯誤的情況下，可自動(dòng)切斷與總線(xiàn)的通信聯(lián)系，以使總線(xiàn)上的其他操作不受影響。

　?。ǘ〤AN總線(xiàn)技術(shù)的支持器件

　　CAN總線(xiàn)自問(wèn)世以來(lái)，由于具有眾多獨特的優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應用，而且受到眾多的半導體廠(chǎng)商的支持。目前生產(chǎn)支持CAN協(xié)議器件的公司有INTEL、MOTOROLA、PHILIPS、SIEMENS、NEC、HONEYWELL等百余家國際著(zhù)名公司。其應用器件琳瑯滿(mǎn)目、層出不窮，已經(jīng)形成產(chǎn)品系列。

　　目前市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的有INTEL的CCU3010E、；MISUBISHI的37630；MOTOROLA的MC68HC05XX/MC68376；SIMENS的C505C、C167CR；NEC的78K/0；PHILIPS的80592/98、XA-C3；TEXAS INSTRUMENTS的TMS370E08D55等控制器件及外圍傳感器及執行器件。

　　三　CAN在工程機械中的應用

　　CAN由于具有良好的運行特性、極高的可靠性和獨特的設計，不但特別適合現代工程機械及汽車(chē)各電子單元之間的互連通訊，而且日益受到其他業(yè)界的歡迎，并被公認為最有發(fā)展前途的現場(chǎng)總線(xiàn)之一。

　　在眾多半導體廠(chǎng)商的支持下，國際上一些著(zhù)名的工程機械大公司如CAT、VOLVO、利勃海爾等都在自己的產(chǎn)品上廣泛采用CAN總線(xiàn)技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)品的技術(shù)檔次及可靠性。下面就CAN總線(xiàn)在半主動(dòng)油氣懸架加以說(shuō)明。

　　在工程機械半主動(dòng)變阻尼油氣懸架控制中，利用CAN網(wǎng)絡(luò )作為懸架之間交換信息的通道，變集中控制為分布式控制，大大地簡(jiǎn)化了線(xiàn)束及器件的布置，提高了可靠性。

　　4個(gè)節點(diǎn)的優(yōu)先權按降序排列依次為：右前輪――左前輪――右后輪――左后輪。數據幀包含三字節數據，其中兩個(gè)字節為非懸架質(zhì)量加速度，一個(gè)字節為可調阻尼器的相對開(kāi)度值。通訊速率為300 kbit/s。實(shí)際應用結果表明網(wǎng)絡(luò )運行良好，懸架的減震達到預期要求，而且在諸如啟動(dòng)、急剎車(chē)、急轉彎等特殊工況下，通過(guò)網(wǎng)絡(luò )的合理調度，提高了車(chē)輛的抗俯仰、側傾的能力，改善了操縱的穩定性。

　　四、結束語(yǔ)

　　隨著(zhù)電子技術(shù)和大規模集成電路的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )控制芯片性能逐步提高，體積逐步減小，價(jià)格進(jìn)一步降低，為工程機械局域網(wǎng)技術(shù)的普及推廣創(chuàng )造了良好的條件。智能芯片價(jià)格的下降使得工程機械局域網(wǎng)的成本相差無(wú)幾，性能成為影響網(wǎng)絡(luò )選擇的主要因素。CAN以其優(yōu)異的品質(zhì)具有明顯的優(yōu)勢，越發(fā)受到業(yè)界的歡迎。CAN總線(xiàn)在工程機械上的廣泛應用將使工程機械的控制性能、動(dòng)力性、操縱穩定性、安全性、燃油經(jīng)濟性都上升到一個(gè)新的高度，給工程機械技術(shù)的發(fā)展注入新的活力。