CAN總線(xiàn)及其在艾默生CT PLC上的應用

引言

　　數字電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展對全世界的制造業(yè)日益起著(zhù)巨大的推動(dòng)作用，使得制造業(yè)的各種設備的設計越來(lái)越電子化，數字化，網(wǎng)絡(luò )化，ECCT產(chǎn)品是艾默生CT推出的一款專(zhuān)門(mén)應用于紡織行業(yè)的具有CAN總線(xiàn)協(xié)議的專(zhuān)用PLC控制器，它不僅滿(mǎn)足了紡織的基本I/O工藝需求，更是把CAN總線(xiàn)協(xié)議完美地融合進(jìn)去，使用戶(hù)很輕易地把系統的各種設備通過(guò)CAN協(xié)議進(jìn)行連接，本文介紹了CAN總線(xiàn)功能在艾默生CT PLC上的應用。

CAN總線(xiàn)基礎知識簡(jiǎn)介

　　CAN總線(xiàn)（CONTROLLER AREA NETWORK，控制器局部網(wǎng)絡(luò )）由德國B(niǎo)OSCH公司首先提出來(lái)的，CAN總線(xiàn)是目前工業(yè)界廣泛應用的總線(xiàn)。其特點(diǎn)簡(jiǎn)要歸納如下：

　　1）CAN控制器工作于多主站方式，網(wǎng)絡(luò )中的各節點(diǎn)都可根據總線(xiàn)訪(fǎng)問(wèn)優(yōu)先權（取決于報文標識符）采用無(wú)損結構的逐位仲裁的方式競爭向總線(xiàn)發(fā)送數據。而利用RS-485只能構成主從式結構系統，通信方式也只能以主站輪詢(xún)的方式進(jìn)行，系統的實(shí)時(shí)性、可靠性較差。

　　2）CAN協(xié)議廢除了傳統的站地址編碼，而代之以對通信數據進(jìn)行編碼，其優(yōu)點(diǎn)是可使網(wǎng)絡(luò )內的節點(diǎn)個(gè)數在理論上不受限制，加入或減少設備都不影響系統的工作。同時(shí)可使不同的節點(diǎn)同時(shí)接收到相同的數據，這些特點(diǎn)使得CAN總線(xiàn)構成的網(wǎng)絡(luò )各節點(diǎn)之間的數據通信實(shí)時(shí)性強，并且容易構成冗余結構，提高系統的可靠性和系統的靈活性。

　　3）CAN總線(xiàn)通過(guò)CAN控制器接口芯片的兩個(gè)輸出端CANH和CANL與物理總線(xiàn)相連，而CANH端的狀態(tài)只能是高電平或懸浮狀態(tài)，CANL端只能是低電平或懸浮狀態(tài)。這樣就保證不會(huì )出現類(lèi)似在RS-485網(wǎng)絡(luò )中系統有錯誤時(shí)會(huì )導致出現多節點(diǎn)同時(shí)向總線(xiàn)發(fā)送數據而導致總線(xiàn)呈現短路從而損壞某些節點(diǎn)的現象。而且CAN節點(diǎn)在錯誤嚴重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線(xiàn)上其他節點(diǎn)的操作不受影響，從而保證不會(huì )出現象在網(wǎng)絡(luò )中，因個(gè)別節點(diǎn)出現問(wèn)題，使得總線(xiàn)處于“死鎖”狀態(tài)。

　　4）CAN具有的完善的通信協(xié)議可由CAN控制器芯片及其接口芯片來(lái)實(shí)現，從而大大降低了用戶(hù)系統開(kāi)發(fā)的難度，縮短了開(kāi)發(fā)周期，這些是僅僅有電氣協(xié)議的RS-485所無(wú)法比擬的。

　　5）與其它現場(chǎng)總線(xiàn)比較而言，CAN總線(xiàn)通信最高速率可達1MBPS，傳輸速率為5KBPS時(shí)，采用雙絞線(xiàn)，傳輸距離可達10KM，并且數據傳輸可靠性高;CAN總線(xiàn)是具有通信速率高、容易實(shí)現、且性?xún)r(jià)比高等諸多特點(diǎn)的一種已形成國際標準的現場(chǎng)總線(xiàn)。這些也是目前 CAN總線(xiàn)應用于眾多領(lǐng)域，具有強勁的市場(chǎng)競爭力的重要原因。

　　CAN總線(xiàn)與RS485方式的區別：

　　CAN總線(xiàn)系統結構：CAN總線(xiàn)每個(gè)節點(diǎn)需要帶有CAN協(xié)議控制芯片及適當的接口電路，節點(diǎn)之間通過(guò)雙絞屏蔽線(xiàn)進(jìn)行總線(xiàn)式連接，首尾節點(diǎn)需要接120R的匹配電阻，通信最高速率可達1MBPS，傳輸速率越低，傳輸距離越遠。系統結構如下：