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現(xiàn)場(chǎng)控制總線CAN網(wǎng)絡(luò)與有線無(wú)線網(wǎng)的轉(zhuǎn)換

作者: 時(shí)間:2009-08-31 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
一、前 言

  是由德國(guó)BOSCH公司為現(xiàn)實(shí)汽車測(cè)量和執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通訊而設(shè)計(jì)的串行通訊。隨著的應(yīng)用普及,其應(yīng)用范圍已不局限于汽車行業(yè),正在向機(jī)械、紡織等行業(yè)發(fā)展,隨著應(yīng)用領(lǐng)域分布式系統(tǒng)的越來(lái)越龐大,越來(lái)越受地域限制。如何能使CAN脫離地域局限性,最有效的方法當(dāng)屬實(shí)施CAN網(wǎng)絡(luò)接入現(xiàn)有的、絡(luò)當(dāng)中。那么,如何能使CAN網(wǎng)絡(luò)與有、絡(luò),由于CAN總線協(xié)議數(shù)據(jù)與TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)在楨結(jié)構(gòu)上完全不同,所以我們必須使用接口對(duì)其數(shù)據(jù)包從新封裝。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/163608.htm

  二、CAN網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)的

  在制造業(yè)信息化系統(tǒng)中,企業(yè)管理層和生產(chǎn)管理層采用的都是以太網(wǎng)和PC機(jī),而在生產(chǎn)車間、都是采用總線(如RS-485、CAN、USB)和單片機(jī)測(cè)控設(shè)備。要想實(shí)現(xiàn)管理層與生產(chǎn)層的溝通,通常采用工業(yè)機(jī)加以太網(wǎng)卡,再加上PC機(jī)插槽上的轉(zhuǎn)換接口卡來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種連接方式提高了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的計(jì)算機(jī)數(shù)量的使用,成本高,開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)。所以選用具有獨(dú)立器功能,能獨(dú)立使用的接口卡則是一種很好的選擇。

  1、系統(tǒng)組成

  如圖所示:

系統(tǒng)組成

  在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中,可直接利用以太網(wǎng)-CAN接口模塊,將各種測(cè)控設(shè)備直接接入局域網(wǎng),形成與局域網(wǎng)絡(luò)互通的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)。如上圖所示,采用轉(zhuǎn)換接口卡,使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)成功地實(shí)現(xiàn)了以太網(wǎng)和現(xiàn)有CAN總線網(wǎng)的直接連接,實(shí)現(xiàn)管理監(jiān)控層(以太網(wǎng))和生產(chǎn)測(cè)控層(CAN總線網(wǎng))之間的連接。上下層數(shù)據(jù)能方便地進(jìn)行交流。而其它通訊則使用PC機(jī)接人局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。

  2、轉(zhuǎn)換接口組成原理

  接口由以太網(wǎng)接口A和微處理器組成。在此基礎(chǔ)上增加CAN接口B就組成了以太網(wǎng)-CAN 網(wǎng)關(guān)。如圖所示:

以太網(wǎng)-CAN 網(wǎng)關(guān)

  (1)以太網(wǎng)接口A

  以太網(wǎng)接口A可選用符合IEEE802.3協(xié)議的10Base-T通用接口芯片,如 UM9003、RTL8019等,完成與以太網(wǎng)在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的連接。使用 RJ-45插口,可以直接掛接到以太網(wǎng)上。

 ?。?)微處理器

  微處理器負(fù)責(zé)對(duì)以太網(wǎng)接口A芯片和CAN接口B芯片進(jìn)行控制。微處理器內(nèi)駐有TCP/IP通信協(xié)議和CAN協(xié)議,完成以太網(wǎng)協(xié)議和CAN總線協(xié)議轉(zhuǎn)換,實(shí)現(xiàn)接口A和接口B通信數(shù)據(jù)的透明傳輸。

  由于CAN總線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大,數(shù)據(jù)傳輸速率不高,遠(yuǎn)小于以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率,所以在以太網(wǎng) -CAN接口模塊中,數(shù)據(jù)的傳送瓶頸在CAN接口B。在測(cè)控領(lǐng)域,通常傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大,對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率要求也不高,于是,在此模塊中微處理器可選用通常的單片機(jī)如 8031等。

  (3)CAN接口B

  CAN接口B采用了飛利浦的CAN物理層和鏈路層接口芯片SJA1000和 PCA82C250。微處理器直接控制SJA1000的AD0~AD7、ALE、RST 和腳。SJA1000的MOD EL腳接高電平,工作在Intel模式下;片選腳接地,始終處于選通狀態(tài),如圖(3)所示。微處理器對(duì)SJA1000的操作主要是對(duì)寄存器的操作:一方面對(duì)SJA1000的模式寄存器(MOD)、命令寄存器(CMR)、狀態(tài)寄存器(SR)、中斷寄存器(IR)、中斷允許寄存器(IEP)、總線定時(shí)寄存器(BTR0、BTR1)、輸出控制寄存器(OCR)、時(shí)鐘分頻計(jì)數(shù)器(CDR)進(jìn)行設(shè)置和檢測(cè);另一方面對(duì)收發(fā)緩沖區(qū)進(jìn)行讀寫(xiě),從而和CAN設(shè)備交換數(shù)據(jù)。電路原理圖如下:

電路原理圖

 

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