CAN通訊培訓(xùn)材料

CAN通訊培訓(xùn)教材2015.05CAN通訊相關(guān)硬件設(shè)置四CAN通訊調(diào)試方法五CAN通訊的概念一CAN通訊上位機(jī)部分三監(jiān)測系統(tǒng)CAN環(huán)線設(shè)計(jì)原則二常見CAN通訊問題處理六一.CAN通訊的概念CAN通訊介紹

CAN[ControllerAreaNetwork]是控制器局域網(wǎng)的簡稱，是德國Bosch公司在1986年為解決現(xiàn)代汽車中眾多測量控制部件之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信總線，現(xiàn)已被列入ISO國際標(biāo)準(zhǔn)ISO11898。最初為汽車測控?cái)?shù)據(jù)通信而設(shè)計(jì)的CAN，現(xiàn)已在多領(lǐng)域被廣泛采用航天、電力、石化、冶金、紡織、造紙、倉儲等行業(yè)，火車、輪船、機(jī)器人、樓宇自控、醫(yī)療器械、數(shù)控機(jī)床、智能傳感器、過程自動(dòng)化儀表等。CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)不分主從，任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，通信方式靈活。CAN采用非破壞性的總線仲裁技術(shù)。CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)具有不同的優(yōu)先級，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送信息時(shí)，優(yōu)先級較低的節(jié)點(diǎn)會主動(dòng)地退出發(fā)送，而最高優(yōu)先級的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而節(jié)省了總線沖突的仲裁時(shí)間。可滿足對實(shí)時(shí)性的不同要求，高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)可在134微秒內(nèi)得到傳輸。通過報(bào)文濾波可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、一點(diǎn)對多點(diǎn)及全局廣播等幾種方式收發(fā)數(shù)據(jù)，無需專門的“調(diào)度”CAN的直接通信距離，最遠(yuǎn)可達(dá)10km（速率5kbps以下）；通信速率最高可達(dá)1Mbps(此時(shí)通信距離最長為40m）。CAN特性CAN總線上的節(jié)點(diǎn)數(shù)決定于總線驅(qū)動(dòng)電路，一般為可達(dá)110個(gè)。另外若CAN卡采用的總線收發(fā)器不同，其節(jié)點(diǎn)數(shù)量也不同。如：采用82C250支持最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為110個(gè)，采用SN65HVD251P支持最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為120個(gè)。報(bào)文標(biāo)識符：CAN2.0A為2032種，CAN2.0B擴(kuò)展幀的報(bào)文標(biāo)識符幾乎不受限制。CAN為短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，受干擾概率低。CAN節(jié)點(diǎn)具有良好的檢錯(cuò)功能，出錯(cuò)率低，節(jié)點(diǎn)中均有錯(cuò)誤檢測、標(biāo)定和自檢能力。具有發(fā)送自檢、循環(huán)冗余校驗(yàn)、位填充、報(bào)文格式檢查等。CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響。CAN的通信介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。CAN器件可被置于無任何內(nèi)部活動(dòng)的睡眠方式，相當(dāng)于未連接到總線驅(qū)動(dòng)器，可降低系統(tǒng)功耗，其睡眠狀態(tài)可借助總線激活或者系統(tǒng)的內(nèi)部條件被喚醒。CAN特性二.監(jiān)測系統(tǒng)CAN環(huán)線設(shè)計(jì)原則考慮現(xiàn)場預(yù)留其它設(shè)備CAN接口，CAN總線環(huán)接的節(jié)點(diǎn)數(shù)量設(shè)計(jì)時(shí)要留有一定余量，現(xiàn)按照每塊CAN卡環(huán)接60個(gè)物理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

若現(xiàn)場需要1路CAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，配置1塊ISACANV2卡。

現(xiàn)場需要2路CAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，配置2塊ISACANV2卡。

現(xiàn)場需要2路以上4路（包括4路）以下CAN網(wǎng)絡(luò)時(shí)，暫時(shí)按照配置2塊周立功雙路智能CAN卡（PCI-9820I）卡進(jìn)行設(shè)計(jì)

CAN通訊線應(yīng)按照各個(gè)采集機(jī)、外電網(wǎng)監(jiān)測設(shè)備順次環(huán)形連接,每條環(huán)線不超過60個(gè)節(jié)點(diǎn)。

其它廠家設(shè)備根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際設(shè)備位置以及設(shè)備實(shí)際情況順次環(huán)形連接，引至微機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)機(jī)柜;

CAN通信線采用：ZR_RVVSP2X23X0.15雙絞屏蔽阻燃軟線,屏蔽層環(huán)接后在進(jìn)入站機(jī)機(jī)柜處單端接地。設(shè)計(jì)原則CAN通信防雷至工控機(jī)屏蔽線屏蔽層在工控機(jī)側(cè)焊接在串口通信接頭外殼上。

環(huán)線示意圖如下：

設(shè)計(jì)原則三.CAN通訊上位機(jī)部分上位機(jī)軟件2012年11月12日微機(jī)監(jiān)測產(chǎn)品部軟件平臺組發(fā)布了CAN驅(qū)動(dòng)、ZLGCan驅(qū)動(dòng)，具體如下：CAN驅(qū)動(dòng)文件夾中包含:canpc.sys

版本為：5.1.2600.0candrv.dll

版本為：2.0.0.0DSPCanSetup.exe

版本為：1.0.0.1Cantest.exe

版本為：2.0.0.0ZLGCAN文件夾中包含：CandrvZLG.dll

版本為：2.0.0.0ZLGCanTest.exe

版本為：2.0.0.0周立功驅(qū)動(dòng)上述文件為目前監(jiān)測系統(tǒng)使用的軟件。四.CAN通訊相關(guān)硬件設(shè)置Can卡設(shè)置，短路塊TX1，短路時(shí)有120歐電阻。目前一般為短路狀態(tài)。ISACAN卡PCI-9820I接口卡的每路CAN通道都內(nèi)建120?終端電阻。接口卡通過連接/斷開JP0或JP1來設(shè)定對應(yīng)的CAN通道是否使用集成120?終端電阻。出廠時(shí)，JP0和JP1跳線器默認(rèn)連接狀態(tài)，即使用集成120?終端電阻。具體詳見附件《PCI-9820I工業(yè)級CAN接口卡數(shù)據(jù)手冊》。PCI-9820ICAN卡采集板卡設(shè)置，JP5短路塊一般處于斷開狀態(tài)。采集板卡中的CAN設(shè)置CAN-R485通訊接口分機(jī)中X5短路塊一般處于開路狀態(tài)。CAN-R485通訊接口分機(jī)中的CAN設(shè)置高壓脈沖轉(zhuǎn)換單元CAN通訊短路塊為S4，一般情況下處于短路狀態(tài)。高壓脈沖采集單元的CAN設(shè)置

外電網(wǎng)的CAN短路塊位置：J110，一般處于短路狀態(tài)。外電網(wǎng)采集單元的CAN設(shè)置

五.CAN通訊調(diào)試硬件方面

測試時(shí)要求所有的CAN分機(jī)設(shè)備處于斷電狀態(tài)。正常狀態(tài)下兩條CAN通訊線間電阻應(yīng)為60歐姆左右。未接入120歐電阻的CAN設(shè)備兩條CAN線之間仍有一定阻值，每塊采集板阻抗約10千歐，其余外圍設(shè)備不確定（與其電路結(jié)構(gòu)有關(guān)）?？刹捎梅謩e斷開處于兩端CAN設(shè)備后測試兩線間電阻的方法確定120歐電阻的安裝位置。軟件方面

ISA接口的CAN卡與PCI接口CAN卡需配合不同版本的CANtest程序使用。CANtest在運(yùn)行后會自動(dòng)接收CAN總線上的數(shù)據(jù)，顯示在軟件界面的下方。如果工控機(jī)開機(jī)后一段時(shí)間未運(yùn)行CANtest程序及站機(jī)程序，則在運(yùn)行CANtest程序時(shí)則需要在菜單中重新將CAN設(shè)備初始化。CANtest接收到的數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)更新的，且所有設(shè)備的通訊數(shù)據(jù)均在同一界面中顯示。如果需要查看不同從機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，可以選擇“暫停數(shù)據(jù)接收”選項(xiàng)。使用過此選項(xiàng)后如需繼續(xù)動(dòng)態(tài)顯示數(shù)據(jù)，需要退出CANtest后重新運(yùn)行程序。canTEST測試其它采集機(jī)返回的正確信息，如燈絲斷絲、道岔接口等周立功CAN卡需用專門的周立功CANTEST進(jìn)行測試，用周立功CANTEST分別測試每個(gè)CAN口是否收到信息。對于使用兩塊周立功CAN卡的站點(diǎn)需要建兩個(gè)hhcan文件，兩個(gè)hhcan文件中增加CAN端口號=2，CAN卡設(shè)備號=0和1。六.常見CAN通訊問題處理

CAN環(huán)線錯(cuò)誤CAN環(huán)線正確接法：CANH-7，CANL-2；其余接法均為錯(cuò)誤接法。CAN環(huán)線錯(cuò)誤CAN環(huán)線正確接法：CANH-D2，CANL-D1

；其余接法均為錯(cuò)誤接法。CAN通訊時(shí)通時(shí)斷 早期06和2K監(jiān)測站點(diǎn)工控機(jī)超線程未關(guān)閉。 CAN通信線過長，未使用雙絞線；使用屏蔽線時(shí)未單端接地。 CAN驅(qū)動(dòng)與站機(jī)程序不匹配。 CAN節(jié)點(diǎn)過多。 Can環(huán)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為并聯(lián)型，can總線電阻不匹配。 其它c(diǎn)an通訊設(shè)備干擾，如：燈絲斷絲、道岔缺口采集機(jī)。 采集板短路塊沒有全部去掉。CAN通訊異常 工控機(jī)問題影響CAN通信：某新站調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)CAN不通信，通過更換設(shè)備排除下位機(jī)、CAN卡、主板等，最終確定工控機(jī)底板存在問題，更換后CAN通信正常。 疑似CAN卡與工控機(jī)接觸問題影響CAN通信：某站原本CAN通信正常，卻突然出現(xiàn)只有博瑞特?zé)艚z報(bào)警主機(jī)通信，其余CAN節(jié)點(diǎn)通信全部中斷的問題。最后通過插拔CAN卡解決。 CAN卡驅(qū)動(dòng)問題：對于安裝老的CAN卡驅(qū)動(dòng)程序的站點(diǎn)，在安裝V1.0.0.7版本集中監(jiān)測程序時(shí)需同步更新DSPCAN驅(qū)動(dòng)，否則不通信。 道表采集器通信異常：某新建站點(diǎn)，已調(diào)試完畢，在聯(lián)調(diào)聯(lián)試期間發(fā)現(xiàn)大部分道表采集器通信中斷，經(jīng)到站上查看發(fā)現(xiàn)施工人員在更換道表采集器底座上的直拉簧時(shí)把道岔采集器全部拔掉，恢復(fù)時(shí)未按照原先順序安裝到位導(dǎo)致。 外電網(wǎng)通信異常：某中繼站外電網(wǎng)出現(xiàn)通信中斷，僅通過開關(guān)外電網(wǎng)電源開關(guān)后通信恢復(fù)。 某站安裝周立功CAN卡，其中一CAN口環(huán)接各采集板卡和外電網(wǎng)監(jiān)測單元，另一CAN口僅環(huán)接道表采集器。站點(diǎn)調(diào)試時(shí)出現(xiàn)問題：當(dāng)三鼎燈絲報(bào)警主機(jī)環(huán)接至外電網(wǎng)監(jiān)測單元時(shí)此口所有CAN節(jié)點(diǎn)通信中斷，環(huán)接至道表采集器時(shí)各CAN節(jié)點(diǎn)通信正常。 （三鼎）燈絲報(bào)警主機(jī)影響CAN通信問題。 部分采集機(jī)通訊正常，部分采集機(jī)不通訊，組合內(nèi)部can高can低互相交叉、采集機(jī)電源5V未供到總線板。 板卡JP5短路塊未拔掉導(dǎo)致CAN通訊異常。對于已經(jīng)開通一段時(shí)間的站點(diǎn)，若電務(wù)段反應(yīng)某站CAN通訊時(shí)